Lista de Exercícios – Tipos de Concentração (Título, Partes por Milhão, Fração Molar, Molalidade) 01 - (UDESC SC) Uma solução contém 15,0 g de cloreto de sódio dissolvidos em 145 g de água. A fração molar do cloreto de sódio é: a) 0,20 b) 0,80 c) 0,048 d) 0,97 e) 0,031 02 - (UFRN) O cloreto de sódio (NaCl), em solução aquosa, tem múltiplas aplicações, como, por exemplo, o soro fisiológico, que consiste em uma solução aquosa de cloreto de sódio (NaCl) a 0,092% (m/v) . Considerando-se a densidade da solução de soro fisiológico igual a 1,0g/mL, a quantidade de cloreto de sódio presente em um litro de soro fisiológico é: a) 0,0092 g b) 9,2 g c) 0,092 g d) 0,92 g 03 - (UERJ) Para o estudo da densidade de alguns materiais, foram consideradas as duas amostras e a tabela a seguir. amostra I: um fio metálico de massa 135,00 g e volume 50,00 cm3 amostra II: um líquido de massa 7,49 g e volume 10,70 cm3 a) Calcule as densidades dos materiais contidos nas amostras I e II e identifique as substâncias que os compõem. b) Equacione a reação química completa e balanceada entre o metal mais denso da tabela e o ácido sulfúrico, e cite um outro elemento que apresente propriedades químicas semelhantes às do metal menos denso dessa tabela. 04 - (UFMS) Existe no mercado um produto denominado “casco de cavalo”, utilizado para tornar as unhas mais duras e resistentes; um de seus componentes é o aldeído de menor massa molar. A respeito desse aldeído, é correto afirmar que 01. sua fórmula molecular é CH4O. 02. a massa de meio mol desse aldeído é igual a 15 g. 04. sua redução pode produzir uma cetona, enquanto que sua oxidação pode produzir um ácido carboxílico. 08. sua fórmula estrutural é trigonal planar, devido à presença de carbono com hibridação sp2. 16. esse aldeído apresenta alto ponto de ebulição, devido à presença de ligações de hidrogênio entre suas moléculas. 05 - (EFEI SP) Um composto tem uma densidade de 8,0 g/mL. Qual a capacidade mínima, dentre os abaixo, que um recipiente deve ter para transportar 100 g deste composto? a) 100 mL. b) 80 mL. c) 8 mL. d) 20 mL. 06 - (UEL PR) Na aula prática de química, um estudante determinou que a massa de uma amostra de alumínio, com volume de 4,6 cm3, igual a 12,50 g. Com base nessas informações, calcule a densidade dessa amostra, exprimindo o resultado com o número correto de algarismos significativos. a) 2,717 g/cm3 b) 2,72 g/cm3 c) 2,7 g/cm3 d) 2 g/cm3 e) 3 g/cm3 07 - (UFSM RS) Uma solução de 5 litros contendo 100g de Fe2(SO4)3 apresenta normalidade igual a: (massas atômicas: Fe = 56; S = 32; O = 16): a) 1 b) 0,3 c) 1,5 d) 0,6 e) 0,2 08 - (IFRS) O etanol, um combustível de produção renovável, é adicionado à gasolina, um combustível de produção não renovável. Isso porque os motores atuais dos automóveis incorporam tecnologias que permitem o seu pleno funcionamento seja com gasolina e/ou etanol. Desde 16 de março de 2015, o percentual obrigatório de etanol anidro combustível na Gasolina Comum é de 27 % em volume. Já o percentual na Gasolina Premium é de 25 %. Assinale a alternativa correta. a) O etanol e a gasolina são substâncias orgânicas puras, por isso são utilizadas como combustível. b) Tanto o etanol, como a gasolina, são utilizados como combustíveis porque suas reações de combustão são reações do tipo endotérmicas, ou seja, liberam energia. c) A mistura etanol/gasolina na Gasolina Comum é mais concentrada em relação à quantidade de gasolina do que na Gasolina Premium. d) Com relação ao tipo de função orgânica, o etanol é classificado como um álcool e a gasolina é um éster aromático. e) O percentual obrigatório de etanol anidro de 27 % em volume na Gasolina Comum significa que em cada 100 mL da mistura há 27 mL de etanol e 73 mL de gasolina. 09 - (Mackenzie SP) Monóxido de Carbono – perigo à vista O monóxido de carbono é um gás incolor e inodoro presente na queima de combustíveis, fumaça de cigarros e etc. Quando inalado, compete com o gás oxigênio ao combinar-se com a hemoglobina do sangue muito mais facilmente que esse. Assim, as células do corpo vão receber quantidade de oxigênio bem menor do que o necessário, pois a hemoglobina disponível para o transporte de oxigênio diminui, causando danos à saúde, podendo, até mesmo, levar à morte. Em recintos fechados, onde o fumo é liberado, tanto fumantes quanto não fumantes sofrem a ação desse gás no organismo. Considere que um fumante, em um recinto fechado, tenha ficado exposto das 22h às 6h do dia seguinte, a 450 ppm de monóxido de carbono proveniente da fumaça de cigarros. Consultando a tabela acima, percebe-se que o efeito desse gás nessa pessoa será a) a diminuição da atividade cardíaca. b) pequena dor de cabeça. c) convulsão. d) dor de cabeça intensa e náuseas. e) a morte. 10 - (UFMT) Desde o início da Revolução Industrial até os dias de hoje, a concentração do CO2 atmosférico aumentou de 280 ppm (parte por milhão), aproximadamente, até 375 ppm (todas as medidas em volume). Muitos climatologistas têm constatado que esse aumento de concentração do CO2 provoca elevação significativa da temperatura média do globo terrestre. Nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), o acréscimo ocorrido de CO2 atmosférico, em um milhão de litros de ar, corresponde até a a) 4,2 mols de CO2. b) 95 mols de CO2. c) 6,02 × 1023 moléculas de CO2. d) 9,50 × 1023 moléculas de CO2. e) 9,50 × 1019 moléculas de CO2. 11 - (Mackenzie SP) Determine as massas em kg de HNO3 e H2O, respectivamente, que devem ser misturadas para preparar 2000 g de solução a 15% de ácido nítrico. a) 0,300 e 1,700. b) 700 e 300. c) 1,700 e 300. d) 0,150 e 0,850. e) 1,700 e 0,300. 12 - (UEL PR) O ácido acético de fórmula molecular H3CCOOH é usado para fabricação do vinagre. Nas figuras, a seguir, cada balão volumétrico, A e B, contém um litro de solução deste ácido com as concentrações indicadas nos rótulos. Assinale a alternativa que corresponde, respectivamente, à concentração do ácido do balão A (em mol L–1) e o número de mol em 32,0 mL do ácido contido no balão B: a) 4,5x10–2 mol L–1 e 3,20x10–3 mol b) 4,0x10–2 mol L–1 e 0,23x10–3 mol c) 2,5x10–1 mol L–1 e 0,20x10–3 mol d) 4,5x10–2 mol L–1 e 2,30x10–3 mol e) 4,0x10–1 mol L–1 e 3,20x10–3 mol 13 - (UFMS) A sacarose é um carboidrato muito solúvel em água; para saturar 0,5 L de água pura (d = 1,0 g/mL) à temperatura de 20°C, são necessários 1000 g desse açúcar. Qual é, aproximadamente, a concentração dessa solução em porcentagem (m/m)? a) 50 %. b) 25 %. c) 78 %. d) 67 %. e) 90 %. 14 - (UFU MG) A água dos mares e oceanos é parte importante da chamada hidrosfera, onde atua a indústria extrativa mineral, devido à quantidade de sais dissolvidos. Essa água não é própria para o consumo humano devido ao teor de sais da ordem de 3,4%, em massa. Acerca desse assunto, faça o que se pede. a) Qual é a massa em quilogramas de sais dissolvidos na utilização de uma tonelada e meia de água marinha? b) Sabendo-se que existem, aproximadamente, 2,0 gramas de cloreto de sódio (NaCl) em 100 mL de água do mar, calcule a concentração molar de NaCl na água do mar. 15 - (UNIFESP SP) A contaminação de águas e solos por metais pesados tem recebido grande atenção dos ambientalistas, devido à toxicidade desses metais ao meio aquático, às plantas, aos animais e à vida humana. Dentre os metais pesados há o chumbo, que é um elemento relativamente abundante na crosta terrestre, tendo uma concentração ao redor de 20 ppm (partes por milhão). Uma amostra de 100 g da crosta terrestre contém um valor médio, em mg de chumbo, igual a a) 20. b) 10. c) 5. d) 2. e) 1. 16 - (UFF RJ) Uma solução de ácido sulfúrico 44,0% em peso, apresenta uma densidade igual a 1,3 g.cm–3. Um excesso de Zn é tratado com 15,0 mL da solução do ácido. Informe por meio de cálculos: a) a massa de ácido sulfúrico existente em 60,0 mL da solução. b) o volume de H2(g) liberado nas CNTP. 17 - (UNIFESP SP) O índice de gasolina em não-conformidade com as especificações da ANP (Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis) é um dado preocupante, já que alguns postos estavam vendendo gasolina com mais de 85% de álcool anidro. Todo posto de gasolina deve ter um kit para testar a qualidade da gasolina, quando solicitado pelo consumidor. Um dos testes mais simples, o “teste da proveta”, disposto na Resolução ANP n.º 9, de 7 de março de 2007, é feito com solução aquosa de cloreto de sódio (NaCl), na concentração de 10% p/v (100 g de sal para cada litro de água). O teste consiste em colocar 50 mL de gasolina numa proveta de 100 mL com tampa, completar o volume com 50 mL da solução de cloreto de sódio, misturar por meio de 10 inversões e, após 15 minutos de repouso, fazer a leitura da fase aquosa. O cálculo do teor de álcool é determinado pela expressão: T = (A × 2) + 1, onde: T: teor de álcool na gasolina, e A: aumento em volume da camada aquosa (álcool e água). O teste aplicado em uma amostra X de gasolina de um determinado posto indicou o teor de 53%. O volume, em mL, da fase aquosa obtida quando o teste foi realizado corretamente com a amostra X foi a) 76. b) 53. c) 40. d) 26. e) 24. 18 - (ENEM) O álcool hidratado utilizado como combustível veicular é obtido por meio da destilação fracionada de soluções aquosas geradas a partir da fermentação de biomassa. Durante a destilação, o teor de etanol da mistura é aumentado, até o limite de 96% em massa. Considere que, em uma usina de produção de etanol, 800 kg de uma mistura etanol/água com concentração 20% em massa de etanol foram destilados, sendo obtidos 100 kg de álcool hidratado 96% em massa de etanol. A partir desses dados, é correto concluir que a destilação em questão gerou um resíduo com uma concentração de etanol em massa a) de 0%. b) de 8,0%. c) entre 8,4% e 8,6%. d) entre 9,0% e 9,2%. e) entre 13% e 14%. 19 - (UFJF MG) Para combater a dengue, as secretarias de saúde recomendam que as pessoas reguem vasos de plantas com uma solução de água sanitária. Um litro de água sanitária contém 0,35 mol de hipoclorito de sódio (NaClO). A porcentagem em massa de hipoclorito de sódio na água sanitária, cuja densidade é 1,0 g/mL, é aproximadamente: a) 35,0. b) 3,50. c) 26,1. d) 7,45. e) 2,61. 20 - (UFOP MG) Durante uma festa, um convidado ingeriu 5 copos de cerveja e 3 doses de uísque. A cerveja contém 5% v/v de etanol e cada copo tem um volume de 0,3 L; o uísque contém 40% v/v de etanol e cada dose corresponde a 30 mL. O volume total de etanol ingerido pelo convidado durante a festa foi de: a) 111 mL. b) 1,11 L. c) 15,9 mL. d) 1,59 L. 21 - (UEG GO) Em uma liga metálica de 160 g, o teor de ouro é de 18%, enquanto o restante é prata. A quantidade de prata, em gramas, que deve ser retirada dessa liga, a fim de que o teor de ouro passe a ser de 32%, é a) 80. b) 70. c) 66. d) 46. 22 - (UNICAMP SP) É muito comum o uso de expressões no diminutivo para tentar “diminuir” a quantidade de algo prejudicial à saúde. Se uma pessoa diz que ingeriu 10 latinhas de cerveja (330 mL cada) e se compara a outra que ingeriu 6 doses de cachacinha (50 mL cada), pode-se afirmar corretamente que, apesar de em ambas as situações haver danos à saúde, a pessoa que apresenta maior quantidade de álcool no organismo foi a que ingeriu a) as latinhas de cerveja, porque o volume ingerido é maior neste caso. b) as cachacinhas, porque a relação entre o teor alcoólico e o volume ingerido é maior neste caso. c) as latinhas de cerveja, porque o produto entre o teor alcoólico e o volume ingerido é maior neste caso. d) as cachacinhas, porque o teor alcoólico é maior neste caso. Dados: teor alcoólico na cerveja = 5 % v/v teor alcoólico na cachaça = 45 % v/v 23 - (FAMEMA SP) Considere duas soluções aquosas: uma de soro fisiológico (cloreto de sódio a 0,9% m/V) e outra de soro glicosado (glicose a 5% m/V). a) Qual dessas soluções é melhor condutora elétrica? Justifique sua resposta. b) Determine a quantidade, em mol, de moléculas de glicose, C6H12O6, presentes em 100 mL de soro glicosado e a quantidade total, em mol, de íons Na+ e Cl– presentes em 100 mL de soro fisiológico. 24 - (FAMERP SP) A água boricada é uma solução aquosa de ácido bórico, H3BO3, a 3% (m/V). Expressando-se essa concentração em mg de soluto por mL de solução, obtém-se o valor a) 30. b) 0,3. c) 300. d) 0,03. e) 3. 25 - (UFSC) Em abril de 2015, toneladas de carbonato de potássio foram apreendidas em Itapemirim (ES). O material, que seria utilizado em uma fábrica de chocolate, poderia estar contaminado e provocar danos graves à saúde. A carga estava em um tanque geralmente utilizado para transportar combustível e seria levada para a Região Nordeste. O carbonato de potássio é um sólido branco empregado na fabricação de sabão, vidro e porcelana e como agente tamponante na produção de hidromel e vinho. Disponível em: <http://g1.globo.com/espirito-santo/noticia/2015/04/ Sobre o assunto tratado acima, é CORRETO afirmar que: 01. o carbonato de potássio é um sal básico formado pela reação de neutralização entre o carbonato de cálcio e o hidróxido de potássio. 02. o número de oxidação do átomo de carbono presente no carbonato de potássio é +2. 04. a fórmula mínima do carbonato de potássio é K2CO3. 08. o átomo neutro de potássio possui 19 prótons, ao passo que o íon K+ possui 18 elétrons. 16. o átomo neutro de potássio apresenta dois elétrons na sua camada de valência. 32. o íon carbonato é monovalente. 64. para preparar 500 mL de solução aquosa contendo carbonato de potássio 0,0100 mol/L são necessários 691 mg de carbonato de potássio. 26 - (UFRGS RS) Soluções formadas por constituintes líquidos costumam ter sua concentração expressa em porcentagem de volume. Em soluções alcoólicas, essa porcentagem é indicada em ºGL (graus Gay-Lussac). No rótulo de um vinho produzido na serra gaúcha, lê-se que o teor de álcool (etanol) é de 13 ºGL. Isso significa que, a) em 130 mL desse vinho, existem 100 mL de etanol. b) em 870 mL desse vinho, existem 100 mL de etanol. c) em 870 mL desse vinho, existem 130 mL de etanol. d) em 1000 mL desse vinho, existem 130 mL de etanol. e) em 1000mL desse vinho, existem 870 mL de etanol. 27 - (ENEM) O álcool comercial (solução de etanol) é vendido na concentração de 96% em volume. Entretanto, para que possa ser utilizado como desinfetante, deve-se usar uma solução alcoólica na concentração de 70%, em volume. Suponha que um hospital recebeu como doação um lote de 1 000 litros de álcool comercial a 96% em volume, e pretende trocá-lo por um lote de álcool desinfetante. Para que a quantidade total de etanol seja a mesma nos dois lotes, o volume de álcool a 70% fornecido na troca deve ser mais próximo de a) 1 042 L. b) 1 371 L. c) 1 428 L. d) 1 632 L. e) 1 700 L. 28 - (FAMECA SP) A concentração de etanol no álcool diluído para uso doméstico é de 46º INPM que correspondem a 46 % (em massa). Logo, a quantidade, em mol, de etanol existente em 1 kg desse álcool diluído, é a) 46. b) 23. c) 18. d) 10. e) 1. 29 - (UEM PR) Quando se experimenta água do mar pela primeira vez, ela parece bastante salgada. Ela possui, em média, 3,5% (em massa) de sal marinho em sua composição. Avalia-se que existam 50 quadrilhões (50 milhões de vezes um bilhão) de toneladas de sal marinho dissolvido na água do mar, ou seja, se toda água do mar desaparecesse, sobraria sobre a superfície terrestre uma camada de 150 m de altura de sal marinho. Essa camada seria suficiente para aumentar o volume da Terra em 0,007% . Parece pouco, mas lembre-se de que a Terra, sem os mares, pode ser aproximada por uma esfera uniforme de 12000 km de diâmetro e volume de 9´1011km3 . Supondo que o sal marinho seja constituído somente por cloreto de sódio (NaCl), assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. Existem 5´1016 kg de sal na água do mar. 02. A molalidade de um litro de água do mar é de, aproximadamente, 0,6mol/kg . 04. O volume da camada de sal que sobraria, após o desaparecimento da água do mar, é de 6,3´107 km3. 08. O volume de água do mar existente na Terra é de, aproximadamente, 1,4´1016 L . 16. Com 25 litros de água do mar, pode-se obter 1 kg de sal marinho. 30 - (UEM PR) A recente “lei seca” (Lei 11.705, de 2008) estabelece que quem conduzir veículos automotores sob a influência de qualquer concentração alcoólica no sangue (tolerância zero) está sujeito à multa e também proíbe a condução do veículo, caso a concentração esteja igual ou superior a 6 decigramas de álcool por litro de sangue. Sabendo-se que algumas marcas de cerveja indicadas no rótulo como “sem álcool” possuem ainda assim 0,5% de álcool (título em volume) e considerando as informações I, II, III e IV, que vêm a seguir, assinale o que for correto. I. O indivíduo ingere apenas a cerveja a que se refere o enunciado e que todo álcool ingerido estará presente no sangue no momento do teste do bafômetro e nenhum consumo metabólico ocorre no corpo; II. O termo “álcool” refere-se a etanol, densidade = 0,8 g/cm3; III. O volume contido em uma lata de cerveja é 350 mililitros; IV. Para descobrir o volume aproximado (em litros) de sangue no corpo humano, basta multiplicar seu peso (massa) por 0,07. 01. Após a ingestão de 5 latas da cerveja, um indivíduo de 70 kg, ao passar pelo teste do bafômetro, não só será multado como também estará proibido de conduzir o veículo. 02. Após a ingestão de 10 latas da cerveja, um indivíduo de 150 kg terá concentração de álcool no sangue, em porcentagem em volume, menor do que 0,2%. 04. Após a ingestão de 2 latas da cerveja, um indivíduo terá 7 mL de álcool no sangue. 08. A massa de álcool em uma lata de cerveja é de 1,75 gramas. 16. Em uma lata de cerveja, a concentração em mols por litro de etanol é igual a 10. 31 - (ENEM) Analise a figura. Disponível em: http//www.alcoologia.net. Acesso em: 15 jul. 2009 (adaptado). Supondo que seja necessário dar um título para essa figura, a alternativa que melhor traduziria o processo representado seria: a) Concentração média de álcool no sangue ao longo do dia. b) Variação da frequência da ingestão de álcool ao longo das horas. c) Concentração mínima de álcool no sangue a partir de diferentes dosagens. d) Estimativa de tempo necessário para metabolizar diferentes quantidades de álcool. e) Representação gráfica da distribuição de frequência de álcool em determinada hora do dia. 32 - (UNIFESP SP) Em intervenções cirúrgicas, é comum aplicar uma tintura de iodo na região do corpo onde será feita a incisão. A utilização desse produto deve-se à sua ação anti-séptica e bactericida. Para 5 litros de etanol, densidade 0,8 g/mL, a massa de iodo sólido, em gramas, que deverá ser utilizada para obter uma solução que contém 0,50 mol de I2 para cada quilograma de álcool, será de a) 635. b) 508. c) 381. d) 254. e) 127. 33 - (UERJ) A relação entre o volume e a massa de quatro substâncias, A,B,C, e D, está mostrada no gráfico. Essas substâncias foram utilizadas para construir quatro cilindros maciços. A massa de cada cilindro e a substância que o constitui estão indicadas na tabela abaixo. Se os cilindros forem mergulhados totalmente em um mesmo líquido, o empuxo será maior sobre o de número: a) I b) II c) III d) IV 34 - (UNAERP SP) Nos últimos anos, o gás natural (GNV – gás natural veicular) vem sendo utilizado como alternativa mais viável economicamente, sendo que cidades como João Pessoa têm 90% da sua frota de táxis circulando com a utilização de GNV, que também é mais viável do ponto de vista ambiental. No entanto, o álcool ainda figura como o combustível alternativo mais utilizado. A tabela abaixo compara algumas características do gás natural e do álcool combustível em condições normais de temperatura e pressão: Apesar das vantagens do uso do GNV, sua utilização implica algumas adaptações técnicas, pois supondo que o tanque de um automóvel tenha capacidade para armazenar 10 kg de gás, terá que ter um volume correspondente de aproximadamente: a) 12,5 m3 b) 8 m3 c) 50 m3 d) 10 m3 e) 7,5 m3 TEXTO: 1 - Comum à questão: 35 A eficiência na administração oral de um medicamento leva em conta vários parâmetros, dentre os quais: o tempo para se atingir a concentração máxima na corrente sangüínea; a concentração mínima efetiva (CME), que é a concentração mínima necessária para que o paciente apresente resposta adequada ao medicamento; a quantidade total de medicamento no sangue após a sua administração. O diagrama abaixo mostra a variação da concentração no sangue (microgramas por mililitro – g/mL), em função do tempo, para a mesma quantidade de um mesmo medicamento em duas formulações diferentes. 35 - (UNICAMP SP) Aspectos econômicos e de dosagem no uso do medicamento: a) Considere que um determinado tratamento deve se prolongar por sete dias, independentemente da formulação utilizada (A ou B), e que as cápsulas de ambas as formulações têm a mesma quantidade do medicamento, custam o mesmo preço e podem ser compradas por unidade. Qual tratamento custaria menos? Explique. b) Um paciente que precisa ingerir, por exemplo, 10 mg do medicamento e tem à sua disposição comprimidos de 20 mg, simplesmente corta o comprimido ao meio e ingere apenas uma metade por vez. Suponha o caso de alguém que precisa ingerir a quantidade de 10 mg do princípio ativo, mas que tem à sua disposição o medicamento na forma de uma solução aquosa na concentração de 20 mg por gota. Como essa pessoa poderia proceder, considerando que seja impossível “cortar” uma gota pela metade? TEXTO: 2 - Comum à questão: 36 O formol, uma solução aquosa de 37% de aldeído fórmico (metanol), é muito utilizado na preservação de tecidos animais. 36 - (UDESC SC) a) Calcule o número de mols necessário desse aldeído, para preparar 1L de formol, sendo que a densidade do metanol nessas condições é de 1,1 g/mL a 25ºC. Dados: Massas atômicas: C = 12; O = 16; H = 1. TEXTO: 3 - Comum à questão: 37 A fermentação da sacarose da cana-de-açúcar produz etanol, que entre os combustíveis alternativos é o mais viável do ponto de vista econômico e ambiental, principalmente se comparado a combustíveis fósseis, etanol obtido do milho e outros. Estudos mostram que, para fornecer a mesma quantidade de energia, no ciclo de produção e uso do álcool obtido a partir da cana-de-açúcar, a massa de gás carbônico liberada para a atmosfera é aproximadamente dez vezes menor do que a emitida no ciclo de produção e uso da gasolina. Dos 600 bilhões de litros de combustível, utilizados em 2007 no mundo, 9% foram de etanol, dos quais 39% foram produzidos pelo Brasil na última safra. Revista Veja (adaptado) Nota: No ciclo do etanol, consideraram-se as seguintes etapas: • plantação, crescimento e colheita da cana. • fabricação do etanol e combustão em motores. 37 - (Mackenzie SP) Do total de etanol produzido na última safra brasileira, 3 bilhões de litros foram exportados. Assim, para o consumo interno, sobraram, dessa safra, aproximadamente a) 2,1·1014 litros. b) 1,8·1010 litros. c) 2,1·1010 litros. d) 5,1·1010 litros. e) 1,8·1011 litros. TEXTO: 4 - Comum à questão: 38 Gasolina nacional gera mais ozônio, diz estudo da USP O ozônio troposférico não é eliminado diretamente pelos escapamentos dos carros. Ele resulta de uma reação química entre compostos orgânicos voláteis presentes nos combustíveis, óxido nítrico (NO), oxigênio do ar (O2) e a luz solar. Uma gasolina “suja” como a paulista, possui 45% em massa de aromáticos, 30% em massa de olefinas e 1 000 ppm (m/v) de enxofre (S), enquanto que a gasolina “limpa”, como a californiana, possui 22% em massa de aromáticos, 4% em massa de olefinas e 15 ppm (m/v) de enxofre. Essas quantidades fazem com que a concentração de ozônio em São Paulo ultrapasse os limites permitidos pela legislação, causando vários problemas de saúde na população, como, por exemplo, prejudicando a respiração. (Adaptado de Folha de S. Paulo. Ciência. 31/08/2008. A26) 38 - (PUC Camp SP) A diferença no teor de enxofre entre os combustíveis californiano e paulista também é grande: de 15 ppm para 1 000 ppm, respectivamente. A unidade ppm, partes por milhão, pode ser representada, no sistema internacional de unidades, SI, por a) mg/m3 b) mg/cm3 c) g/m3 d) g/L e) kg/L TEXTO: 5 - Comum à questão: 39 O leite de caixinha e a saúde pública O escândalo do leite ganhou as manchetes dos jornais por conta das fraudes praticadas na produção do leite longa vida. Para se ter uma idéia, a adulteração envolve a adição de 8% em massa de compostos diversos, como água oxigenada, soda cáustica, ácido cítrico, citrato de sódio, sal e açúcar. A seguir, estão algumas dessas práticas: · Soro de queijo - é um subproduto da fabricação de diferentes tipos de queijo, obtido após a coagulação e precipitação da caseína. Nos países desenvolvidos, esse subproduto é desidratado e comercializado como soro em pó. No Brasil, é comercializado na forma líquida, sendo utilizado para fraudar o leite. · Soda cáustica - o leite apresenta uma acidez de 1,5 g/L a 1,8 g/L, expressa em ácido lático. Um leite ácido é impróprio para o tratamento térmico. Assim, num leite ácido é adicionado NaOH, soda cáustica, para regular a acidez. · Coliformes fecais - a determinação da população de coliformes fecais é utilizada como indicativo do grau de higiene do sistema de produção de produtos alimentícios. No caso do leite, a presença desses microorganismos produziriam rapidamente ácidos orgânicos e gás. Como conseqüência, seriam observados uma queda brusca de pH e estufamento precoce da embalagem. (Adaptado de Ismael de Mancilha. Jornal da USP. 3 a 9/12/2007. p2) 39 - (PUC Camp SP) Considerando uma produção diária de leite de 2,5x104 L, os 8% em massa da adulteração, correspondem a uma massa, em quilogramas, de aditivos, aproximadamente igual a a) 2,1 ´ 103 b) 2,5 ´ 104 c) 3,5 ´ 105 d) 6,0 ´ 105 e) 1,3 ´ 106 TEXTO: 6 - Comum à questão: 40 O caxiri é uma tradicional bebida alcoólica fermentada indígena produzida pelos índios (Juruna) Yudjá, habitantes do Parque Indígena do Xingu, localizado no estado do Mato Grosso. Essa bebida é preparada à base de mandioca e batata-doce, e é originalmente fermentada por micro-organismos que estão presentes nas matérias-primas utilizadas para a sua produção. (...) Observando-se as alterações físico-químicas durante a fermentação, pode-se notar uma progressiva variação de pH de 4,76 para 3,15. O etanol foi o metabólito da fermentação produzido em maior quantidade, apresentando concentração, ao final do processo fermentativo, de 83,9 g/L da bebida. (...) (http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/4765. Adaptado) 40 - (UFSCAR SP) A porcentagem de etanol, m/V, presente nessa bebida, é de, aproximadamente, a) 2,25% b) 6,42% c) 8,39% d) 20,1% e) 80,7% GABARITO 1) Gab: E 2) Gab: D 3) Gab: a) amostra I: 2,70 g/cm3 , alumínio. amostra II: 0,70 g/cm3, octano. b) 2 Al + 3 H2SO4 ® Al2(SO4) + 3 H2 Qualquer outro elemento da mesma família do sódio, ou seja, Li, K, Rb, Cs ou Fr. 4) Gab: 10 5) Gab: D 6) Gab: C 7) Gab: B 8) Gab: E 9) Gab: C 10) Gab: A 11) Gab: A 12) Gab: E 13) Gab: D 14) Gab: a) x = 51 Kg de sais dissolvidos. b) [NaCl] = 0,34 mol/L 15) Gab:D 16) Gab: H2SO4 – 44%p – d = 1.3 g/cm3 a) Massa de ácido sulfúrico d = m/V = 1.3 g/cm3 = 100 de solução/V(cm3) 77.0 cm3 77.0 mL 44.0 g do soluto 77.0 mL de solução Y 60.0 mL Y = 34.3 mL 34.0 L b) Volume de H2 liberado nas CNTP 44.0 g do soluto 77.0 mL de solução Y 15.0 mL Y = 8.57 mL 8.6 L 1 mol do ácido 98.0 g X 8.6 g X = 0.08 mol 1.0 mol 22.4 L nas CNTP 0.08 mol x X 1.8 L 17) Gab: A 18) Gab: D 19) Gab: E 20) Gab: A 21) Gab: B 22) Gab: C 23) Gab: a) O soro fisiológico é uma solução eletrolítica, pois seu soluto NaCl, em água, sofre dissociação, originando uma solução iônica. O soro glicosado é uma solução não eletrolítica, pois seu soluto, C6H12O6, em água, não se ioniza, originando uma solução molecular. b) 0,027 mol de moléculas C6H12O6 0,030 mol de íons 24) Gab: A 25) Gab: 76 26) Gab: D 27) Gab: B 28) Gab: D 29) Gab: 06 30) Gab: 03 31) Gab: C 32) Gab: B 33) Gab: B 34) Gab: A 35) Gab: a) O medicamento com formulação B deve ser tomado a cada 8 horas e o de formulação A, a cada 6 horas. Desse modo, a formulação B seria mais econômica, pois o número de comprimidos ingeridos por dia émenor . Formulação A: 4 comprimidos/dia. Formulação B: 3 comprimidos/dia. b) O paciente deverá diluir 1 gota do medicamento numa certa quantidade de água e tomar metade do volume. Desse modo, ele estará ingerindo 10 mg do princípio ativo. 36) Gab: a) 13,57 mol 37) Gab: B 38) Gab:C 39) Gab: A 40) Gab: C TESTE As listas completas com imagens e tabelas estão no botão "Listas de Exercícios" Lista de Exercícios – Soluções (Concentração Comum) 01 - (FGV SP) A cachaça é um produto genuinamente brasileiro reconhecido internacionalmente e registrado na Organização Mundial de Comércio. A produção artesanal, com a utilização de alambiques de cobre, atinge 300 milhões de litros por ano. Os apreciadores avaliam que o produto artesanal tem melhor qualidade e sabor do que o produzido em alambiques de aço inoxidável; entretanto a cachaça artesanal apresenta o teor de cobre residual que deve obedecer o limite máximo de 5 mg/L. (http://www.scielo.br/pdf/qn/v32n4/v32n4a04.pdf. Adaptado) A quantidade máxima de cobre, em quilogramas, que pode ser encontrada no volume considerado de cachaça artesanal produzida durante um ano no Brasil e que respeita o limite máximo de cobre nessa bebida é a) 1,5 102. b) 1,5 103. c) 1,5 104. d) 1,5 105. e) 1,5 106. 02 - (ENEM) O quadro apresenta o teor de cafeína em diferentes bebidas comumente consumidas pela população. Da análise do quadro conclui-se que o menor teor de cafeína por unidade de volume está presente no a) café expresso. b) café filtrado. c) chá preto. d) refrigerante de cola. e) chocolate quente. 03 - (FURG RS) Observe a tabela que contém dados sobre os níveis máximos de contaminação por íons metálicos em água potável: Íon metálico Concentração máxima Contaminante tolerada (mg/L) As+3 0,05 Ba+2 1,0 Cd+2 0,01 Na+1 160,0 Hg+2 0,002 O íon metálico mais tóxico é a) As+3 b) Ba+2 c) Cd+2 d) Na+1 e) Hg+2 04 - (UFG GO) As instruções da bula de um medicamento usado para reidratação estão resumidas no quadro, a seguir. Modo de usar: dissolva o conteúdo do envelope em 500 mL de água. Composição: cada envelope contém cloreto de potássio 75 mg citrato de sódio diidratado 145 mg cloreto de sódio 175 mg glicose 10 g a) Calcule a concentração de potássio, em mg/L, na solução preparada segundo as instruções da bula. b) Quais são as substâncias do medicamento que explicam a condução elétrica da solução do medicamento? Justifique sua resposta 05 - (FUVEST SP) Considere duas latas do mesmo refrigerante, uma na versão “diet” e outra na versão comum. Ambas contêm o mesmo volume de líquido (300 mL) e têm a mesma massa quando vazias. A composição do refrigerante é a mesma em ambas, exceto por uma diferença: a versão comum contém certa quantidade de açúcar, enquanto a versão “diet” não contém açúcar (apenas massa desprezível de um adoçante artificial). Pesando-se duas latas fechadas do refrigerante, foram obtidos os seguintes resultados: amostra massa (g) lata com refrigerante comum 331,2 lata com refrigerante “diet” 316,2 Por esses dados, pode-se concluir que a concentração, em g/L, de açúcar no refrigerante comum é de, aproximadamente, a) 0,020 b) 0,050 c) 1,1 d) 20 e) 50 06 - (UFAC) Em um recipiente A temos 40g de NaOH, em 2L (L = litros) de solvente. No recipiente B temos 60g de NaOH, em 2L de solvente. Qual a concentração da solução final? a) 20g/L b) 30g/L c) 10g/L d) 25g/L e) 15g/L 07 - (UFTM MG) O mercado de alimentos light não se restringiu aos pães, iogurtes e refrigerantes. Hoje em dia, encontra-se a versão light em diversos produtos alimentícios e até mesmo em açúcar e sal. O termo light refere-se à diminuição de nutrientes energéticos. O sal light contém NaCl, KCl, antiumectantes e pequenas quantidades de KIO3, enquanto que o sal comum contém cloreto de sódio, aditivos e igual proporção de iodato de potássio. O termo light, para o sal light, deve-se a) ao não uso de aditivos. b) ao uso de antiumectantes. c) à menor concentração de iodo. d) à menor concentração de sódio. e) à menor concentração de potássio. 08 - (UFMG) O Ministério da Saúde estabelece os valores máximos permitidos para as concentrações de diversos íons na água destinada ao consumo humano. Os valores para os íons Cu2+ (aq) e F– (aq) estão apresentados nesta tabela: Íon Cu2+(aq) F-(aq) mol/L 3,0 . 10-5 8,0 . 10 -5 Um volume de 1 000 L de água contém 3,5 x 10–2 mol de CuF2 (aq). Considerando-se a concentração desse sistema, é CORRETO afirmar que a) apenas a concentração de Cu2+ (aq) ultrapassa o valor máximo permitido. b) apenas a concentração de F–(aq) ultrapassa o valor máximo permitido. c) as concentrações de Cu2+ (aq) e F–(aq) estão abaixo dos valores máximos permitidos. d) as concentrações de Cu2+ (aq) e F –(aq) ultrapassam os valores máximos permitidos. 09 - (UNISC RS) Qual a concentração em g L–1 de uma solução resultante da dissolução de 50 gramas de NaCl para um volume final de 200 mL? a) 0,25 g L–1 b) 25 g L–1 c) 250 g L–1 d) 4 g L–1 e) 0,4 g L–1 10 - (PUC Camp SP) A decomposição da matéria orgânica em águas naturais devolve ao ambiente nutrientes como o fósforo em sua condição mineral, que se apresenta na forma de fosfato, PO43–. Esse nutriente, para que não cause eutrofização, deve estar na concentração máxima de 2,5 x 10-2 mg/L em fósforo, P. Isso corresponde a uma concentração de fosfato, PO43– em mol/L, de aproximadamente, Dados: Massas molares (g/moL): O = 16 P = 31 a) 5 x 10–6 b) 1 x 10–6 c) 8 x 10–7 d) 5 x 10–7 e) 1 x 10–7 11 - (IFRS) Atletas de alto nível, após treinos ou provas muito desgastantes, costumam ingerir bebidas isotônicas. Esses produtos não são refrigerantes e devem ser utilizados por pessoas após um longo desgaste físico, para repor perdas decorrentes da prática do esporte. A tabela abaixo apresenta dados de rótulos de isotônicos. Disponível em:< http://isotonicos-ufrj.blogspot.com.br/> Analisando os dados comparativos fornecidos na tabela, é correto afirmar que a) todos os isotônicos presentes na tabela fornecem a mesma massa de íons potássio para um mesmo volume. b) a massa de íons cloreto no isotônico Gatorade é maior do que no isotônico Marathon. c) o ingrediente que fornece energia ao atleta é o carboidrato que está presente nas mesmas massas em todos os isotônicos citados. d) o isotônico Energil C apresenta a menor massa de potássio por unidade de volume ingerida. e) a massa de sódio do isotônico Sport Drink é muito superior a dos demais isotônicos, por unidade de volume ingerida. 12 - (IFPE) As bicicletas utilizadas nos jogos Paralímpicos podem ter em sua composição diferentes tipos de ligas férricas, fibra de carbono, titânio, alumínio, de forma a dar resistência e leveza. Sobre esses componentes, é correto afirmar que a) o alumínio é um metal alcalino de grande resistência. b) o titânio é um metal de transição leve e resistente, pouco corrosivo. c) a fibra de carbono é formada de carbono na forma alotrópica de diamante, por isso é resistente. d) um dos isótopos do alumínio tem número de massa 27, portanto tem o mesmo número de elétrons. e) nas ligas metálicas com ferro, esse elemento muda seu número atômico. 13 - (UERJ) Na análise de uma amostra da água de um reservatório, verificou-se a presença de dois contaminantes, nas seguintes concentrações: Em análises químicas, o carbono orgânico total é uma grandeza que expressa a concentração de carbono de origem orgânica em uma amostra. Assim, com base nos dados da tabela, a concentração de carbono orgânico total na amostra de água examinada, em mg/L, é igual a: a) 0,16 b) 0,36 c) 0,52 d) 0,72 14 - (IFSP) Um pesquisador tem a disposição quatro frascos com a mesma substância. No frasco I, há um quarto de litro dessa substância; no frasco II, há um quinto de litro dessa substância; no III, há um oitavo de litro dessa substância; e no frasco IV há um décimo de litro da substância. Se ele utilizar os dois frascos que mais contêm dessa substância, ele terá utilizado, ao todo: a) dois nonos de litro. b) dois dezoito avos de litro. c) nove vinte avos de litro. d) nove quarenta avos de litro. e) um nono de litro. 15 - (UEG GO) Considere 5 L de uma solução aquosa contendo 146 g de cloreto de sódio que será utilizada como solução de partida para outras de mais baixa concentração. Uma quantidade de 2 mL dessa solução contém uma massa de soluto, em miligramas, de aproximadamente a) 3 b) 29 c) 58 d) 73 e) 292 16 - (UFU MG) Disponível em http://www.acessa.com/saude/arquivo/noticias/2016/01/23-vai- A figura mostra os diferentes procedimentos que devem ser adotados para evitar a proliferação do mosquito Aedes aegypti, transmissor do vírus da dengue, febre zika e chicungunha. Além dessas ações, é importante a adição de substâncias químicas para eliminar os focos da doença. Entre essas substâncias, o sal de cozinha (NaCl), adicionado em água parada que não seja de consumo, é bastante eficiente, na proporção a seguir: Sobre o ataque à proliferação do mosquito Aedes aegypti, a) limpar a bandeja coletora de água do ar condicionado implica deixá-la com água limpa, sem adição de produtos químicos. b) colocar areia nos pratos das plantas tem pouca eficiência, pois mesmo na areia úmida o mosquito irá depositar seus ovos. c) pode-se adicionar cloreto de sódio à água até a concentração mínima de 0,34 mol/L, ou mesmo adicionar água sanitária comercial. d) recolher o lixo é uma forma ineficiente de combate, pois, para a deposição de seus ovos, o mosquito prefere ambientes limpos. 17 - (PUC RS) Analise as informações e a tabela a seguir. “A toxicologia é a ciência que estuda as substâncias tóxicas ou venenosas e sua capacidade de interferir em organismos vivos, sejam eles plantas ou animais [...] Um parâmetro importante em toxicologia é a chamada dose letal 50 (DL50), definida como a quantidade de uma substância química que, quando administrada em uma única dose por via oral, expressa em massa da substância por massa de animal [...], produz a morte de 50% dos animais dentro de um período de observação.” L.C.F. Pimentel et al., O inacreditável emprego de produtos químicos perigosos no passado, Química Nova 29, 2006, 1138-49, (adaptado). De acordo com as informações acima, em relação a ratos, é correto afirmar: a) A nicotina é 3000 vezes mais tóxica do que a dioxina. b) Ingerindo 0,1 mol de sulfato de cobre, um rato de 100 g provavelmente não morreria. c) Um gole de solução 0,1 g/L de sulfato de cobre é mais perigoso do que igual volume de solução 10 g/L de nicotina. d) O sulfato de cobre é mais tóxico do que a dioxina. e) A ingestão de uma dose de 60 mg de nicotina por um rato de 100 g seria fatal. 18 - (PUC RJ) Considere as seguintes informações: I. A quantidade de sais dissolvidos no Mar Morto é da ordem de 40 109 ton. II. O volume de água no Mar Morto é 122 109 m3 com os sais dissolvidos. III. A massa de 1,00 L de água do Mar Morto é 1,24 kg. IV. A massa de 1,00 L de água doce é 1,03 kg. a) Calcule a concentração de sais dissolvidos, em g/L, nas águas do Mar Morto. b) Calcule o volume de água do Mar Morto que tem massa equivalente à de 1,00 L de água doce. 19 - (ENEM) A varfarina é um fármaco que diminui a agregação plaquetária, e por isso é utilizada como anticoagulante, desde que esteja presente no plasma, com uma concentração superior a 1,0 mg/L. Entretanto, concentrações plasmáticas superiores a 4,0 mg/L podem desencadear hemorragias. As moléculas desse fármaco ficam retidas no espaço intravascular e dissolvidas exclusivamente no plasma, que representa aproximadamente 60% do sangue em volume. Em um medicamento, a varfarina é administrada por via intravenosa na forma de solução aquosa, com concentração de 3,0 mg/mL. Um indivíduo adulto, com volume sanguíneo total de 5,0 L, será submetido a um tratamento com solução injetável desse medicamento. Qual é o máximo volume da solução do medicamento que pode ser administrado a esse indivíduo, pela via intravenosa, de maneira que não ocorram hemorragias causadas pelo anticoagulante? a) 1,0 mL. b) 1,7 mL. c) 2,7 mL. d) 4,0 mL. e) 6,7 mL. 20 - (ENEM) A utilização de processos de biorremediação de resíduos gerados pela combustão incompleta de compostos orgânicos tem se tornado crescente, visando minimizar a poluição ambiental. Para a ocorrência de resíduos de naftaleno, algumas legislações limitam sua concentração em até 30 mg/kg para solo agrícola e 0,14 mg/L para água subterrânea. A quantificação desse resíduo foi realizada em diferentes ambientes, utilizando-se amostras de 500 g de solo e 100 mL de água, conforme apresentado no quadro. O ambiente que necessita de biorremediação é o(a) a) solo I. b) solo II. c) água I. d) água II. e) água III. 21 - (UNICAMP SP) Prazeres, benefícios, malefícios, lucros cercam o mundo dos refrigerantes. Recentemente, um grande fabricante nacional anunciou que havia reduzido em 13 mil toneladas o uso de açúcar na fabricação de seus refrigerantes, mas não informou em quanto tempo isso ocorreu. O rótulo atual de um de seus refrigerantes informa que 200 ml do produto contêm 21g de açúcar. Utilizando apenas o açúcar “economizado” pelo referido fabricante seria possível fabricar, aproximadamente, a) 124 milhões de litros de refrigerante. b) 2,60 bilhões de litros de refrigerante. c) 1.365 milhões de litros de refrigerante. d) 273 milhões de litros de refrigerante. 22 - (ENEM) Para cada litro de etanol produzido em uma indústria de cana-de-açúcar são gerados cerca de 18 L de vinhaça que é utilizada na irrigação das plantações de cana-de-açúcar, já que contém teores médios de nutrientes N, P e K iguais a 357 mg/L, 60 mg/L e 2 034 mg/L, respectivamente. SILVA, M. A. S.; GRIEBELER, N. P.; BORGES, L. C. Uso de vinhaça e
impactos nas Na produção de 27 000 L de etanol, a quantidade total de fósforo, em kg, disponível na vinhaça será mais próxima de a) 1. b) 29. c) 60. d) 170. e) 1 000. 23 - (FUVEST SP) Águas que apresentam alta concentração de íons Ca2+ ou Mg2+ dissolvidos são chamadas de “águas duras”. Se a concentração total desses íons for superior a 100 mg/L, tais águas não podem ser utilizadas em tubulações de máquinas industriais, devido à obstrução dos tubos causada pela formação de sais insolúveis contendo esses íons. Um químico deverá analisar a água de uma fonte, isenta de íons Mg2+, mas contendo íons Ca2+, para verificar se é adequada para uso em uma indústria. Para tal, uma amostra de 200 mL de água dessa fonte foi misturada com uma solução de carbonato de sódio (Na2CO3), em quantidade suficiente para haver reação completa. O sólido formado foi cuidadosamente separado, seco e pesado. A massa obtida foi 0,060 g. a) Escreva a equação química, na forma iônica, que representa a formação do sólido. b) A água analisada é adequada para uso industrial? Justifique, mostrando os cálculos. 24 - (FUVEST SP) O Canal do Panamá liga os oceanos Atlântico e Pacífico. Sua travessia é feita por navios de carga genericamente chamados de “Panamax”, cujas dimensões devem seguir determinados parâmetros, para não causar danos ao Canal ou à própria embarcação. Considere um Panamax em forma de um paralelepípedo reto-retângulo, com 200 m de comprimento e 30 m de largura. Quando esse navio, carregado, ainda está no mar do Caribe, no Oceano Atlântico, seu calado, que é a distância entre a superfície da água e o fundo do casco, é de 10 m. O calado varia conforme a densidade da água na qual o navio está navegando, e essa densidade, por sua vez, depende da concentração de cloreto de sódio na água. O gráfico acima apresenta a variação da densidade da água do mar, a 25 ºC, em função da concentração de NaCl, em mol/L. a) Calcule a massa de água deslocada por esse navio, quando ainda está no mar do Caribe, sabendo que a concentração de cloreto de sódio nesse mar é 35 g/L. A concentração salina no interior do Canal é menor do que no mar do Caribe, pois o Canal é alimentado por um grande lago de água doce. b) Considerando que a densidade da água no interior do Canal é 1,0 g/mL e que o calado máximo permitido no interior do Canal é de 12 m, o Panamax citado poderá cruzar o Canal em segurança? Explique, mostrando os cálculos. Note e adote: massa molar (g/mol) NaCl ..... 58 temperatura média da água do mar do Caribe ..... 25 ºC 25 - (IFSC) As informações a seguir foram retiradas do rótulo de uma garrafa de água mineral de 500mL. Considerando-se essas informações e seus conhecimentos, assinale no cartão-resposta a soma da proposição(ões) CORRETA(S). 01. Uma garrafa dessa água mineral contém 22,10 mg de bicarbonato. 02. Na tabela anterior, encontram-se informações referentes a um metal de transição. 04. Uma pessoa que ingere um copo de 300 mL dessa água está consumindo 0,012 mg de fluoreto. 08. O cálcio presente nessa água está na forma catiônica. 16. Dividindo-se o conteúdo dessa garrafa em duas partes, cada parte apresentará concentração de cloreto igual a 1,465 mg/L. 32. Os íons fluoreto presentes nessa água apresentam o octeto incompleto. TEXTO: 1 - Comum à questão: 26 A pelagem das preguiças parece ser realmente um bom meio de cultura de algas. Tem estrias e fissuras e, ao contrário do pelo de outros mamíferos, absorve água. Além de fornecer um despiste cromático para os mamíferos, as algas talvez sejam uma pequena fonte extra de nutrientes que seriam absorvidos por difusão pela pele das preguiças. Outras hipóteses ainda não testadas têm sido propostas para explicar essa estreita ligação entre algas e preguiças. As algas poderiam, por exemplo, produzir substâncias que deixariam os pelos com a textura mais apropriada para o crescimento de bactérias benéficas. Ou ainda produzir certos tipos de aminoácidos que absorveriam raios ultravioleta, ou seja, atuariam como protetores solares para as preguiças. (Adaptado: Revista Pesquisa Fapesp, junho de 2010, p. 61) 26 - (PUC SP) Nutrientes como fosfato, e nitrato, , são determinantes na produtividade de lagos. Nesses ambientes, segundo a legislação pertinente, a concentração de é limitada até 10 mg.L–1. Para cada litro de água, a massa de nitrogênio máxima, em mg, permitida na forma de nitrato é, aproximadamente, Dados: Massas molares (g . mol–1): N = 14 O = 16 a) 1,4 b) 2,3 c) 3,6 d) 4,5 e) 7,8 TEXTO: 2 - Comum à questão: 27 O crescimento das cidades e a expansão de novos processos industriais associados às mudanças climáticas tornaram mais difícil o tratamento de água doce para o abastecimento de água potável. As estações captam a água doce e realizam o tratamento químico convencional pela adição sequencial de sulfato de alumínio Al2(SO4)3, carbonato de sódio Na2CO3 e gás Cl2. Com a adição dessas substâncias, a água torna-se potável de acordo com a legislação atual. No entanto, pesquisas recentes apontam a presença de fenolftaleína e dos herbicidas triclosan e atrazina em amostras de água de torneira em capitais brasileiras. Essas substâncias não podem ser removidas por meio do tratamento químico convencional e a presença delas na água potável é resultado da presença de dejetos industriais, agrotóxicos e remédios em rios e reservatórios, sobretudo por conta do adensamento populacional. O triclosan é um antisséptico presente em enxaguatórios bucais em uma concentração de 0,3% (m/V). As estruturas moleculares da atrazina (A), da fenolftaleína (B) e do triclosan (C) são apresentadas a seguir. 27 - (UEL PR) Com base no texto e nos conhecimentos sobre reações químicas que envolvem tratamento de efluentes, assinale a alternativa correta. a) A degradação da atrazina pode ser realizada por meio do processo Foto-Fenton, em que íons férricos (Fe3+) hidrolisam conforme reação (1) e, posteriormente, na presença de luz UV, formam radicais hidroxil (HO×) conforme reação (2). O radical hidroxil, altamente oxidante, é capaz de degradar a molécula de atrazina. Assim, sabendo que o Kps do Fe(OH)3 é de 4,00´10–38, é recomendável realizar a reação de degradação em meio alcalino. (1) Fe3++ H2O ® Fe(OH)2++ H+ (2) Fe(OH)2+ hν ® Fe2++ HO× b) Se cada indivíduo de uma população de 500 mil habitantes consome 5,00 mL diários de antisséptico e descarta em um reservatório de 1,00´106 de litros, a concentração de triclosan em mg/L no reservatório será de 7,48 mg/L. c) A fenolftaleína também é um indicador ácido-base. Assim, sua mudança de cor ocorre quando essa molécula, dissociada em água, atinge o equilíbrio químico. d) As moléculas A, B e C possuem ligações sigma (s) e pi (p), portanto pelo menos uma dessas moléculas possui carbono quiral. e) O triclosan é um herbicida pertencente à classe de compostos organoclorados. A porcentagem de átomos de cloro na fórmula estrutural do triclosan é de 30%. TEXTO: 3 - Comum à questão: 28 Não gostei da reunião de ontem na Casa do Couro. A reunião em si foi excelente, a melhor desde muito tempo. Todo mundo estava inspirado e tinindo, quem quis falar falou o que quis sem medo de desagradar; e quem achou que devia discordar discordou, também sem pensar em consequências. Foi uma reunião civilizada, se posso usar essa palavra que lembra tão comprometedoramente o tempo antigo. Não gostei foi de certas ocorrências marginais que observei durante os trabalhos, e que me deixaram com uma pulga na virilha, como dizemos aqui. Pensando nesses pequeninos sinais, e juntando-os, estou inclinado a concluir que muito breve não teremos mais reuniões na Casa do Couro. É possível mesmo que a de ontem fique sendo a última, pelo menos por algum tempo, cuja duração não posso ainda precisar. As ocorrências que observei enquanto meus companheiros falavam me levam a concluir que vamos entrar numa fase de retrocessos e rejeições semelhante àquela que precedeu o fim da Era dos Inventos. Notei, por exemplo, que os anotadores não estavam anotando nada, apenas fingiam escrever, fazendo movimentos fúteis com o carvão. Isso podia significar ou que já estavam com medo de ser responsabilizados pelo que escrevessem, ou que haviam recebido ordem de não registrar o que fosse dito na reunião. Também uns homens que nunca vi antes na Casa do Couro iam fechando sorrateiramente as janelas e fixando-as com uma substância pastosa que de longe me pareceu ser cola instantânea. Notei ainda que um grupo de indivíduos estranhos à Casa, espalhados pelo grande salão, contava e anotava os luzeiros, as estátuas, os defumadores, as esteiras, banquetas, todos os utensílios e objetos de decoração, como leiloeiros contratados para organizar um leilão. Não falei de minha suspeita a ninguém porque ultimamente ando muito cauteloso. Se me perguntarem por que tanta cautela, não saberei responder. Talvez seja faro, sexto sentido. A grande maioria do povo está como que enfeitiçada pelo Umahla, para eles é o Sol no céu e o Umahla na terra, julgam-no incapaz de transgredir qualquer dos Quatrocentos Princípios, baixados por ele mesmo quando tomou as rédeas depois de evaporar o Umahla antigo. Por isso acho melhor fazer de conta que penso como todo mundo, para poder continuar pescando e comendo o bom pacu, que felizmente ainda pula em nossos rios e lagos; o que não me impede de tomar precauções para não ser confundido com os bate-caixas de hoje; e na medida do possível pretendo ir anotando certas coisinhas que talvez interessem ao novo Umahla que há de vir, se eu gostar do jeito dele; mas vou fazer isso devagar, sem afobação nem imprudências, e sem alterar o meu sistema de vida. Tanto que esta tarde vou pescar com meu irmão Rudêncio. Ele na certa vai me sondar sobre a reunião de ontem, e já armei minhas defesas. Rudêncio é meu irmão, pessoa razoavelmente correta e tudo mais, mas é casado com filha de Caincara e não devo me abrir com ele. Depois que ele casou só temos falado de pescarias, de comida — assunto que o deixa de olhos vidrados —, das festas que ele frequenta (das minhas não falo para não perder tempo ouvindo conselhos). Vale a pena contar como foi o casamento de Rudêncio. Joanda, hoje mulher dele, estudava plantas curativas e fazia longas expedições pelas matas e campos procurando ervas raras para suas experiências. Um dia ela se separou dos companheiros numa expedição à fronteira das Terras Altas, perdeu-se na mata e não voltou ao acampamento. Os companheiros esperaram, procuraram, desistiram. Dias depois apareceu um caçador dizendo que ela tinha sido raptada por um bando de Aruguas. O Caincara quis organizar uma expedição de resgate, chegou a reunir mais de cem voluntários, mas o Umahla vetou, e com boa razão. Estávamos empenhados na atração dos Aruguas, e uma expedição de resgate comandada por um Caincara violento estragaria o trabalho já feito. O Umahla preferia negociar. [...] (VEIGA, José J. Os pecados da tribo. 5. ed. Rio de Janeiro: 28 - (PUC GO) O texto faz referência a uma “Casa do Couro.” O processo de curtimento do couro, um subproduto da indústria pecuária, é considerado um dos maiores vilões contra a preservação ambiental, devido à utilização de grandes quantidades de água e produtos químicos potencialmente nocivos ao meio ambiente, como os sais de cromo, em especial o sulfato monobásico de cromo III, cuja fórmula molecular é Cr(OH)SO4. Para se ter uma ideia acerca da toxicidade do cromo, a Resolução n. 357/2005 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama), estabelece que as concentrações máximas de cromo que podem ser lançadas direta ou indiretamente em corpos de água são de 0,5 mg.L-1 para o cromo trivalente (Cr III) e 0,05 mg.L-1 para o cromo hexavalente (Cr VI). Considerando-se que foram lançados, após tratamento, 5 mil litros de solução contendo 82,5 gramas de sulfato monobásico de cromo III, assinale a alternativa correta: a) O resíduo lançado apresenta um teor de Cr III bem abaixo daquele prescrito na Resolução do Conama, correspondente a aproximadamente 0,0165 mg de Cr III por litro de efluente. b) O resíduo lançado apresenta um teor de Cr III dentro da faixa permitida pela resolução, aproximadamente igual a 0,5 mg de Cr III por litro de efluente. c) O resíduo lançado apresenta um teor de Cr III acima daquele prescrito na Resolução do Conama, correspondente a aproximadamente 5,2 mg de Cr III por litro de efluente. d) O resíduo lançado não apresenta Cr III em sua composição, uma vez que o hidróxido de cromo é um produto insolúvel. TEXTO: 4 - Comum à questão: 29 As informações destacadas abaixo foram retiradas do rótulo de um refrigerante “zero açúcar”: A água gaseificada apresenta o seguinte equilíbrio químico: CO2(aq) + 2 H2O(l) HCO3–(aq) + H3O+(aq) E ainda estão presentes acidulantes utilizados para realçar o sabor e para inibir o desenvolvimento de microrganismos. Os acidulantes, comumente usados pela indústria alimentícia, são os ácidos cítrico (C6H8O7) e fosfórico (H3PO4). Para regular a acidez do meio usa-se o citrato de sódio (C6H7O7Na) e para substituir o açúcar usa-se o aspartame (C14H18N2O5) e o ciclamato de sódio (NaC6H12SNO3). 29 - (UEPA) Sobre a presença do aspartame em 100 mL do refrigerante, é correto afirmar que a concentração desse adoçante no meio é: a) 0,0012 g/L b) 0,012 g/L c) 0,12 g/L d) 12,0 g/L e) 120,0 g/L TEXTO: 5 - Comum à questão: 30 A salinidade da água é um fator fundamental para a sobrevivência dos peixes. A maioria deles vive em condições restritas de salinidade, embora existam espécies como o salmão, que consegue viver em ambientes que vão da água doce à água do mar. Há peixes que sobrevivem em concentrações salinas adversas, desde que estas não se afastem muito das originais. Considere um rio que tenha passado por um processo de salinização. Observe na tabela suas faixas de concentração de cloreto de sódio. *isotônica à água do mar 30 - (UERJ) Um aquário com 100 L de solução aquosa de NaCl com concentração igual a 2,1 g.L –1, será utilizado para criar peixes que vivem no trecho Z do rio. A fim de atingir a concentração mínima para a sobrevivência dos peixes, deverá ser acrescentado NaCl à solução, sem alteração de seu volume. A massa de cloreto de sódio a ser adicionada, em quilogramas, é igual a: a) 2,40 b) 3,30 c) 3,51 d) 3,72 GABARITO 1) Gab: B 2) Gab: C 3) Gab: E 4) Gab: a) C = 78,6 g/L b) Cloreto de potássio, Citrato de sódio de diidratado e Cloreto de sódio. Todos são iônicos sofrendo dissociação em meio aquoso e, portanto, permitindo a condutividade de corrente elétrica. 5) Gab: E Cálculo da massa do açúcar contida no refrigerante comum tendo em vista que a única diferença entre os refrigerantes é a presença do açúcar: m açúcar= 331,2 - 316,2 ® m açúcar= 15g Logo a concentração será de: C = 15 g açúcar/ 0,3 L refrigerante =50 g/L 6) Gab: D 7) Gab: D 8) Gab: A 9) Gab: C 10) Gab: C 11) Gab: D 12) Gab: B 13) Gab: C 14) Gab: C 15) Gab: C 16) Gab: C 17) Gab: E 18) Gab: a) 350 g/L b) V = 0,831 L ou 831 mL 19) Gab: D 20) Gab: B 21) Gab: A 22) Gab: B 23) Gab: a) Equação química de formação do sólido é Ca2+(aq) + CO32–(aq) CaCO3(s) b) A massa obtida de 0,060 g corresponde ao CaCO3(s) formado. A partir da equação química é possível determinar a massa de Ca2+(aq) existente em 200 mL da solução. Ca2+(aq) + CO32–(aq) CaCO3(s) 1 mol 1 mol 1 mol 40 g 100 g x 0,060 g x = 0,024 g ou 24 mg Calculando-se a concentração de Ca2+(aq) na solução Portanto não pode ser utilizada em tubulações de máquinas industriais. 24) Gab: a) 6,12 1010 g b) Considerando a mesma massa do navio "Panamax", quanto maior a densidade da solução, menor o volume de água deslocada, ou seja, o volume e a densidade são grandezas inversamente proporcionais: d V = cte dA VA = dB VB dA Abase hA = dB Abase hB 1,02 g/mol 10 m = 1,0 g/mL hB hB = 10,2 m Como o calado máximo é de 12 m, o "Panamax" pode atravessar o canal. 25) Gab: 12 26) Gab: B 27) Gab: B 28) Gab: C 29) Gab: C 30) Gab: B TESTE As listas completas com imagens e tabelas estão no botão "Listas de Exercícios" Lista de Exercícios – Soluções (Concentração Molar ou Molaridade) 01 - (IFRS) Ao colocarmos 8,4 g de bicarbonato de sódio (NaHCO3) em um volume de 100 mL de água deionizada, temos a formação de uma solução salina. Qual é o valor aproximado da concentração desta solução, expressa em mol/L? a) 100,0 b) 10,0 c) 1,0 d) 0,1 e) 0,01 02 - (UEFS BA) Uma solução aquosa de sulfato de potássio, K2SO4(aq), é preparada no laboratório pela dissolução de 87,0g do sal em água e o volume completado para 1,0L. O sulfato de potássio é um sólido cristalino branco, estável ao ar e com coeficiente de solubilidade, em 100,0g de água, de 7,35g, a 0ºC, e de 24,1g, a 100ºC. Considerando-se essas informações e admitindo-se a dissociação completa do sulfato de potássio, em água, é correto afirmar: a) A concentração molar da solução de sulfato de potássio é de 0,5molL–1. b) A dissolução do sulfato de potássio em água é um processo químico exotérmico. c) A massa de sulfato de potássio presente em 5,0L de solução aquosa 1,0molL–1 é de 378,0g. d) O número de íons potássio que constitui a solução preparada no laboratório é de 3,0 1023íons. e) O sistema formado pela mistura de 50,0g de sulfato de potássio com 200,0g de água, a 100ºC, é homogêneo. 03 - (UNITAU SP) A água potável consumida em vários municípios brasileiros é tratada com fluoreto 1ppm. Isso significa que a concentração molar aproximada desse fluoreto na água é Dados: massa atômica do flúor = 19 a) 100 mmol.L–1 b) 50 mmol.L–1 c) 50 mmol.L–1 d) 100 mmol.L–1 e) 150 mmol.L–1 04 - (FPS PE) O carbonato de sódio, Na2CO3, é um composto sólido, de cor branca, também conhecido como soda ou barrilha que pode ser utilizado na produção de vidro, na fabricação de sabões, detergentes, corantes, papéis, etc. Se 21,2 g de Na2CO3 forem dissolvidos em água suficiente para dar 1000 mL de solução, quais serão as concentrações, em mol L–1, de Na2CO3 e dos íons sódio e carbonato em solução, respectivamente? Considere as seguintes massas atômicas molares (g mol–1): Na = 23; O = 16; H = 1 e C = 12. a) 0,20; 0,40; 0,20 b) 0,40; 0,20; 0,20 c) 0,25; 0,125; 0,125 d) 0,25; 0,25; 0,25 e) 0,35; 0,35; 0,175 05 - (Univag MT) Devido à sua propriedade germicida, o permanganato de potássio (KMnO4) pode ser empregado no tratamento de feridas. A massa necessária desse germicida para preparar 2,5 L de solução 0,02 mol/L é, em gramas, igual a a) 1,3. b) 9,2. c) 22,4. d) 39,5. e) 7,9. 06 - (UNITAU SP) Uma solução aquosa contendo 1,69 gramas de glicose (C6H12O6), dissolvida para obter um volume final de 100 mL, apresenta concentração molar (massas atômicas: C=12, H=1 e O=16) de a) 9 mol/L b) 0,9 mol/L c) 0,09 mol/L d) 9 mmol/L e) 99 mmol/L 07 - (ENEM) Em um caso de anemia, a quantidade de sulfato de ferro (II) (FeSO4, massa molar igual a 152 g/mol) recomendada como suplemento de ferro foi de 300 mg/dia. Acima desse valor, a mucosa intestinal atua como barreira, impedindo a absorção de ferro. Foram analisados cinco frascos de suplemento, contendo solução aquosa de FeSO4, cujos resultados encontram-se no quadro. Se for ingerida uma colher (10 mL) por dia do medicamento para anemia, a amostra que conterá a concentração de sulfato de ferro (II) mais próxima da recomendada é a do frasco de número a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 08 - (UNIRG TO) Um químico preparou 200 mL de uma solução de glicose (180 g/mol) na concentração de 0,500 mol/L. Baseando-se nestas informações, conclui-se que a quantidade de matéria, em mol, de glicose presente na solução é de: a) 10 b) 1 c) 0,1 d) 0,01 09 - (FM Petrópolis RJ) Alimentos ricos em carboidratos, ao serem ingeridos, levam a um aumento dos níveis de glicose no sangue (aumento da glicemia). Níveis de glicose abaixo de 50 mg/dL de sangue resultam em prejuízos no sistema nervoso central, podendo levar ao coma. Em contrapartida, a glicemia em jejum acima de 110 mg/dL caracteriza um quadro de diabetes, para o qual o indivíduo necessita de atendimento médico ambulatorial a fim de diminuir essa taxa. A glicose é captada do sangue para o interior das células por mecanismos de transporte mediados pelos transportadores de glicose do tipo GLUT, sendo o GLUT4 o mais comum. Sendo o peso molecular da glicose de 180 g/mol, a concentração de glicose, em mol/L, correspondente a 110 mg/dL de glicose é a) 2,77 x 10–4 b) 2,77 x 10–3 c) 6,11 x 10–4 d) 6,11 x 10–3 e) 6,11 x 10–2 10 - (FGV SP) O rótulo da embalagem de uma marca de leite integral comercializada na cidade de São Paulo apresenta a informação nutricional seguinte: 1 copo (200 mL) contém 248 mg de cálcio. A concentração de cálcio nesse leite integral, em mol/L, é a) 3,1 ´ 10–1. b) 3,1 ´ 10–2. c) 3,1 ´ 10–3. d) 8,2 ´ 10–2. e) 8,2 ´ 10–3. 11 - (UCS RS) A maior parte do alumínio utilizado atualmente nas aeronaves espaciais contém 5% de magnésio em sua composição. Essa pequena quantidade de magnésio tem por objetivo melhorar as propriedades mecânicas do alumínio e torná-lo mais resistente à corrosão. O magnésio pode ser obtido a partir do tratamento da água do mar. Se a concentração de íons Mg2+ na água do mar é de 0,050 mol · L–1, que volume aproximado dessa água deve ser processado para se obter 1,00 kg de magnésio metálico? a) 411 L b) 411 mL c) 823 L d) 823 mL e) 1000 L 12 - (FATEC SP) Há livros da famosa escritora Agatha Christie que fazem menção a crimes que foram cometidos com o uso de substâncias químicas. Em O misterioso caso de Styles, é citada a substância hidrocloreto de estricnina, extremamente venenosa, cuja solubilidade em água é cerca de 1 g / 40 mL. Sabendo-se que a massa molar dessa substância é aproximadamente 400 g / mol, calcula-se que a solubilidade em água do veneno em questão, expressa em mol / L, seja da ordem de a) 2 x10–2. b) 4 x 10–2. c) 6 x 10–2. d) 4 x 10–1. e) 6 x 10–1. 13 - (UFPR) A mistura de 26,7 g de NaCl (massa molar 53,4 g.mol-1) em água suficiente para que a solução apresente o volume de 500 mL resulta numa concentração de: a) 26,7% (m/v). b) 26,7 g.L-1. c) 1,0 mol.L-1. d) 0,0534 g.L-1. e) 13,35 L.mol. 14 - (UFRR) O cloreto de sódio (NaCl) é conhecido popularmente como sal de cozinha. Determine a massa desse sal, em gramas, contida em 1L de solução de concentração 1M. Dados: Na = 23,0 u.m.a, Cl = 35,5 u.m.a. A alternativa que corresponde a massa do soluto é: a) 0,585 g de NaCl b) 5,85 g de NaCl c) 585 g de NaCl d) 58,5 g de NaCl e) 5850 g de NaCl 15 - (CEFET PR) Admitindo-se que a concentração de íons cálcio na água do mar seja igual a 0,01mol/L, cada litro da água do mar contém uma massa de cálcio igual a: (M(Ca) = 40 g×mol–1) a) 0,5g. b) 0,4g. c) 0,3g. d) 0,2g. e) 0,1g. 16 - (UEMS ) Uma solução de 20 mL de fosfato de sódio (Na3PO4) na concentração de 0,40 mol.L–1 apresenta quantos mols de íons Na+? a) 0,0080 b) 0,024 c) 0,050 d) 0,10 e) 0,20 17 - (UEPG PR) Considere as seguintes soluções e suas respectivas concentrações. Sobre estas soluções, assinale o que for correto. I. Hidróxido de sódio 4 g/L II. Cloreto de cálcio 1 mol/L III. Glicose (C6H12O6) 9 g/L Dados: Na = 23,0 g/mol; H = 1,0 g/mol; O = 16,0 g/mol; Ca = 40,0 g/mol; Cl = 35,5 g/mol; C = 12,0 g/mol 01. A concentração da solução de hidróxido de sódio em mol/L é 0,1 mol/L. 02. Para preparar 250 mL da solução de cloreto de cálcio 1 mol/L serão necessários, aproximadamente, 27,8 g deste. 04. A solução de glicose é menos concentrada que a solução de cloreto de cálcio. 08. Todas as soluções são condutoras de eletricidade. 16. A solução mais concentrada dentre estas é a solução de cloreto de cálcio. 18 - (IFPE) Uma forma de tratamento da insuficiência renal é a diálise, que funciona como substituta dos rins, eliminando as substâncias tóxicas e o excesso de água do organismo. Há duas modalidades de diálise: a hemodiálise e a diálise peritoneal. Na diálise peritoneal, um cateter é colocado no abdome do paciente, através do qual é introduzida uma solução polieletrolítica. Uma determinada solução para diálise peritoneal apresenta, em cada 100 mL de volume, 4,5 g de glicose (C6H12O6) e 0,585 g de cloreto de sódio (NaCl). Dados: massa molar (g/mol) C = 12, H = 1, O = 16, Na = 23 e Cl = 35,5. Assinale a alternativa com as concentrações em mol/L da glicose e do cloreto de sódio, respectivamente, na solução para diálise peritoneal acima descrita. a) 0,25 e 0,10. b) 0,50 e 0,10. c) 0,50 e 0,20. d) 0,25 e 0,20. e) 0,20 e 0,50. 19 - (UEPG PR) 4,00 g de hidróxido de sódio foram dissolvidos em água destilada até completar 100 mL de solução. Uma alíquota de 50 mL dessa solução foi neutralizada com 100 mL de solução aquosa de ácido sulfúrico. Dados: Na = 23g/mol, H = 1 g/mol, S = 32 g/mol, O1 = 6 g/mol Diante do exposto, assinale o que for correto. 01. O sal formado nessa reação é o sulfeto de sódio. 02. A solução aquosa de ácido sulfúrico tem a concentração de 0,5 mol/L. 04. A reação entre o hidróxido de sódio e o ácido sulfúrico é uma reação de neutralização, porque tanto o ácido como a base são neutralizados formando sal e água. 08. A solução de hidróxido de sódio preparada tem a concentração de 1 mol/L. 16. A fórmula molecular do ácido sulfúrico é H2S. 20 - (UECE) O magnésio subministrado na forma de cloreto de magnésio tem papel importante para o fortalecimento dos músculos e nervos, função imunológica, reforça a estrutura óssea, regula os níveis de pressão arterial e o açúcar do sangue, etc. A título experimental, um estudante de bioquímica preparou uma solução de cloreto de magnésio utilizando 200 g de água e 20 g de cloreto de magnésio que passou a ter densidade de 1,10 g/mL. Para essa solução, a concentração em quantidade de matéria é, aproximadamente, a) 1,05 mol/L. b) 1,20 mol/L. c) 1,30 mol/L. d) 1,50 mol/L. 21 - (UFRGS RS) Com o avanço dos recursos tecnológicos, vem crescendo a importância das simulações computacionais como metodologia auxiliar à química experimental. Nas simulações, podem-se descrever os detalhes microscópicos de um sistema, como por exemplo o número exato de moléculas de cada espécie. Se, em uma simulação de solução aquosa de ureia, há 1 molécula de ureia para cada 111 moléculas de água, a concentração correspondente da ureia em mol L–1, nessa solução, é a) 0,009. b) 0,09. c) 0,11. d) 0,5. e) 1,11. 22 - (UEFS BA) O indol, representado pela fórmula estrutural e que apresenta um coeficiente de solubilidade de 0,19g/100mL de água, a 20ºC, é um sólido branco à temperatura ambiente que, em solução aquosa diluída, tem odor de essência floral utilizada em perfumes. Considerando-se as informações do texto associadas aos conhecimentos da Química, é correto concluir: a) A interação entre as moléculas do indol e as de água, na solução aquosa, é do tipo dipolo instantâneo-dipolo induzido. b) O indol é utilizado como essência floral devido aos anéis benzênicos e ao grupo funcional das amidas constituintes da estrutura. c) O número máximo de moléculas de indol que pode ser dissolvido em 100,0mL de água é de 9,6 1023moléculas, a 20ºC. d) A presença do átomo de nitrogênio na estrutura do indol indica que essa substância química é uma base forte. e) A concentração molar de uma solução saturada de indol, preparada a 20ºC, é de, aproximadamente, 1,6 10–2molL–1. 23 - (UNEB BA) Milhares de operários se movem como enxames de abelhas por todo o canteiro de obras da pirâmide, que acabará sendo a tumba de Quéops (ou Khufu, em egípcio antigo), arrastando as pedras gigantes para suas posições, verificando e reverificando seu alinhamento. A estrutura está quase concluída. Logo as camadas superiores de blocos de pedra estarão no lugar, e a pirâmide estará totalmente revestida de pedra calcária. A ideia dominante sustenta que eles construíram uma rampa interna para transportar os blocos de calcário sucessivamente para posições mais altas na estrutura. A evidência indica que ele empregou trabalhadores de elite que não só assentaram as pedras de calcário polidas da pirâmide, transportadas de Tura, mas também navegaram em missões comerciais para terras distantes, como Wadi el-Jarf, no Mar Vermelho, às minas de cobre, na Península do Sinai de onde extraíram o metal para produzir ferramentas. A infraestrutrura, conjugada com um sistema de governo em que o faraó detinha o poder absoluto e era considerado um Deus, foi o segredo do sucesso egípcio para construir a Grande Pirâmide e gerar imensas riquezas por séculos vindouros. Operários precisavam de ferramentas de cobre, fabricadas a partir da mistura desse metal com estanho para construir as pirâmides. Mas obter esse metal era extremamente trabalhoso. A maioria dos faraós conseguiu organizar uma única expedição de extração de cobre. Quéops, no entanto, reuniu os recursos para realizar, pelo menos, duas. As pirâmides eram consideradas a segunda casa dos faraós. Em seu interior eram colocados todos os pertences, como ouro, prata e objetos de valor, pois eles acreditavam que, após a morte, reviveriam, o que explica o fato de serem embalsamados. (ZORICH, 2015, p. 26-33). ZORICH, Zach. O efeito pirâmide. Scientific American Brasil. Com base nos conhecimentos de Química e nas propriedades físicas de alguns materiais utilizados na construção da Pirâmide de Quéops, no Egito, por volta de 2525 a.C., é correto concluir: 01. O bronze, material resultante da mistura de cobre com estanho, possui temperatura de fusão superior a 1083ºC. 02. A maleabilidade e a ductibilidade são propriedades que variam de intensidade com o aumento da massa de um metal. 03. As ferramentas de bronze possuem dureza inferior à do calcário usado na construção da Pirâmide de Quéops. 04. A malaquita é formada por um sal classificado como ácido, no qual o cobre participa com o estado de oxidação + I. 05. A amostra de 5,0g de calcário, contendo carbonato de cálcio, 20% de impurezas inertes ao HCl(aq) e 30% de carbonato de magnésio, reage até cessar o desprendimento gasoso com 50,0mL de solução 1,8molL–1 de HCl(aq). 24 - (PUC GO) Analise o trecho seguinte: “Rebelde, Roosmarc desfilava pelas ruas, gritando pela paz, também queimando maconha e outras ervas.” (GONÇALVES, David. Sangue verde. Beck, fino, banza, cano do diabo ou simplesmente baseado são exemplos de gírias usadas para designar um cigarro de maconha. Preparado de forma manual, um desses cigarros pode conter até um grama de maconha, quantidade suficiente para fazer muita fumaça. A maconha é produzida a partir da folha da Cannabis sativa. Como toda planta, ela é constituída de várias substâncias. Dentre elas, temos o canabidiol (C21H30O2, de massa molar = 314,45g/mol), que pode chegar a quase 40% do extrato vegetal. O canabidiol apresenta baixa toxicidade em seres humanos e em outras espécies: a LD50 (quantidade de ingrediente ativo de uma substância tóxica necessária para matar 50% de animais testados) após a administração intravenosa em macacos foi de 212 mg/kg (SCUDERI et al., 2008). (SCUDERI, Caterina et al. Cannabidiol in Medicine: a review Assinale a única alternativa correta com relação ao exposto anteriormente: a) Supondo-se que a LD50 apresentada no texto seja a mesma para seres humanos, para um homem de 85 kg, com 6,4L de sangue, essa dose será de aproximadamente 8,9 mmol/L de sangue. b) A presença de dois grupos OH no anel benzênico da molécula de canabidiol a caracteriza como um álcool. c) De acordo com o enunciado, em 8,1 toneladas de extrato vegetal de Cannabis sativa tem-se aproximadamente 5,7 toneladas de canabidiol. d) Na molécula de canabidiol, o átomo com maior raio atômico é o oxigênio. 25 - (UEPG PR) Preparou-se, em laboratório, 500 mL de solução de NaOH 1 mol/L. Com relação a essa solução, assinale o que for correto. Dados: Na = 23; O = 16; H = 1. 01. Na titulação de 20 mL da solução alcalina preparada, estima-se gastar o mesmo volume (20 mL) de solução de HCl 1 mol/L. 02. Transferindo-se 50 mL dessa solução para um balão de 100 mL e completando-se o volume total com H2O destilada, obtém-se uma solução 0,5 mol/L. 04. Cada mL dessa solução contém 20 mg do soluto. 08. A massa de hidróxido de sódio contida na solução preparada é de 20 g. 26 - (UEM PR) Assinale o que for correto. 01. Para que 12 litros de um certo refrigerante à base de cola sejam preparados, são adicionados 12.000 miligramas de ácido fosfórico (H3PO4) em um recipiente apropriado e completa-se o volume deste para 12 litros. Obtemos, assim, uma solução com concentração de 1 grama/litro de H3PO4. 02. Tendo-se 1 litro de uma solução com concentração 200 gramas/litro de CuSO4 (densidade = 1,2 grama/cm3), a massa de água desta solução será de 1,4 quilograma. 04. Em uma solução de sulfato de sódio com concentração de 2 mol/litro, considerando-se a dissociação completa, a concentração de íons sulfato (SO ) é 4 mol/litro. 08. Se uma amostra de água contém 2 ppm de um certo metal pesado, significa que em massa há 2 gramas desse metal em 1.000.000 de gramas de solução. 16. Comparando-se a volatilidade dos diferentes líquidos, tais como a água, o etanol e o éter dietílico, a água é o que apresenta maior ponto de ebulição; e o éter dietílico, o menor ponto de ebulição. Conclui-se, portanto, que a água é a que apresenta maior pressão de vapor. 27 - (UFPEL RS) Segundo algumas orientações nutricionais, a dose diária recomendada de vitamina C (C6H8O6), a ser ingerida por uma pessoa adulta, é de 2,5 X 10–4 mol. Se uma pessoa consome, diariamente, uma cápsula de 440 mg dessa vitamina, a dose consumida por esse paciente é X vezes maior do que a recomendada. Nesse caso, X equivale a a) 8 vezes. b) 3 vezes. c) 10 vezes. d) 20 vezes. e) 7 vezes. f) I.R. 28 - (ENEM) A hidroponia pode ser definida como uma técnica de produção de vegetais sem necessariamente a presença de solo. Uma das formas de implementação é manter as plantas com suas raízes suspensas em meio líquido, de onde retiram os nutrientes essenciais. Suponha que um produtor de rúcula hidropônica precise ajustar a concentração do íon nitrato (NO3–) para 0,009 mol/L em um tanque de 5 000 litros e, para tanto, tem em mãos uma solução comercial nutritiva de nitrato de cálcio 90 g/L. As massas molares dos elementos N, O e Ca são iguais a 14 g/mol, 16 g/mol e 40 g/mol, respectivamente. Qual o valor mais próximo do volume da solução nutritiva, em litros, que o produtor deve adicionar ao tanque? a) 26 b) 41 c) 45 d) 51 e) 82 29 - (ENEM) A cafeína é um alcaloide, identificado como 1,3,7-trimetilxantina (massa molar igual a 194 g/mol), cuja estrutura química contém uma unidade de purina, conforme representado. Esse alcaloide é encontrado em grande quantidade nas sementes de café e nas folhas de chá-verde. Uma xícara de café contém, em média, 80 mg de cafeína. MARIA, C. A. B.; MOREIRA, R. F. A. Cafeína: revisão sobre métodos de análise. Considerando que a xícara descrita contém um volume de 200 mL de café, a concentração, em mol/L, de cafeína nessa xícara é mais próxima de: a) 0,0004. b) 0,002. c) 0,4. d) 2. e) 4. 30 - (UNICAMP SP) Entre os produtos comerciais engarrafados, aquele cujo consumo mais tem aumentado é a água mineral. Simplificadamente, pode-se dizer que há dois tipos de água mineral: a gaseificada e a não gaseificada. A tabela abaixo traz informações simplificadas sobre a composição de uma água mineral engarrafada. a) Na coluna relativa à quantidade não está especificada a respectiva unidade. Sabe-se, no entanto, que o total de cargas positivas na água é igual ao total de cargas negativas. Levando em conta essa informação e considerando que apenas os íons da tabela estejam presentes no produto, você escolheria, como unidade de quantidade, miligramas ou milimol? Justifique sua resposta. b) Levando em conta os dados da tabela e sua resposta ao item a, identifique o sal em maior concentração nessa amostra de água mineral, dando seu nome e fórmula. Justifique sua resposta. 31 - (UERJ) O volume médio de água na lagoa é igual a 6,2 ´ 106 L. Imediatamente antes de ocorrer a mortandade dos peixes, a concentração de gás oxigênio dissolvido na água correspondia a 2,5 ´ 10–4 mol.L –1. Ao final da mortandade, a quantidade consumida, em quilogramas, de gás oxigênio dissolvido foi igual a: a) 24,8 b) 49,6 c) 74,4 d) 99,2 32 - (UEL PR) Observe a figura 13 a seguir. Figura 13: Gruta de Lascaux, França. Nesse tipo de pintura rupestre é comum a visualização de pigmento vermelho-tijolo rico em ferro, provavelmente oriundo do sangue dos animais abatidos. É possível estimar a presença do sangue nessas pinturas pela detecção qualitativa do ferro. O método consiste em tomar uma amostra e fazer reagir com HCl, a 6, 0 mol L –1, durante três horas e depois acrescentar o agente complexante NH4SCN, a 1, 0 mol L–1. O produto resultante da reação do pigmento com o tiocianato somente apresenta resultado positivo quando existe Fe3+ no sangue, originando um complexo de coloração vermelho-intensa. A equação, a seguir, representa a reação de formação do complexo colorido. Com base no enunciado, considere as afirmativas a seguir. I. Nessa reação, Fe 3+ atua como ácido de Arrhenius. II. O teste é feito em meio ácido para evitar a hidrólise de Fe3+, conforme a reação a seguir: III. Para preparar 1, 0 L da solução 6, 0 mol L–1 de HCl, serão necessários 0, 177 L do ácido concentrado (12, 5 mol L –1). IV. Se o pigmento contém 2, 0 mols de Fe3+, serão necessários 6, 0 mols de SCN – para consumir metade da quantidade dos íons Fe3+. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas II e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas I, III e IV são corretas. 33 - (UNICAMP SP) A maturação e o amaciamento da carne bovina podem ser conseguidos pela adição de uma solução de cloreto de cálcio di-hidratado na concentração de 0,18 mol por litro. Obtém-se um melhor resultado injetando-se 50 mililitros dessa solução em 1 quilograma de carne. Concentrações mais elevadas de cloreto de cálcio interferem no sabor e na textura da carne, comprometendo sua qualidade. a) Considerando o enunciado acima, que massa de cloreto de cálcio di-hidratado seria necessária para se obter o melhor resultado da maturação de 1 kg de carne bovina? b) Sabendo-se que o íon cálcio é quem ativa o sistema enzimático responsável pelo amaciamento da carne, caso o cloreto de cálcio di-hidratado fosse substituído por cloreto de cálcio anidro, na mesma concentração (mol/L), o resultado obtido no processo seria o mesmo? Responda sim ou não e justifique sua resposta levando em conta apenas o aspecto estequiométrico dessa substituição. 34 - (UNESP SP) Durante este ano, no período de vacinação contra a gripe A (H1N1), surgiram comentários infundados de que a vacina utilizada, por conter mercúrio (metal pesado), seria prejudicial à saúde. As autoridades esclareceram que a quantidade de mercúrio, na forma do composto tiomersal, utilizado como conservante, é muito pequena. Se uma dose dessa vacina, com volume igual a 0,5 mL, contém 0,02 mg de Hg, calcule a quantidade de matéria (em mol) de mercúrio em um litro da vacina. Dado: Massa molar do Hg = 200 g·mol–1. TEXTO: 1 - Comum à questão: 35 Uma das consequências do acidente nuclear ocorrido no Japão em março de 2011 foi o vazamento de isótopos radioativos que podem aumentar a incidência de certos tumores glandulares. Para minimizar essa probabilidade, foram prescritas pastilhas de iodeto de potássio à população mais atingida pela radiação. 35 - (UERJ) Suponha que, em alguns dos locais atingidos pela radiação, as pastilhas disponíveis continham, cada uma, 5´10–4 mol de iodeto de potássio, sendo a dose prescrita por pessoa de 33,2 mg por dia. Em razão disso, cada pastilha teve de ser dissolvida em água, formando 1L de solução. O volume da solução preparada que cada pessoa deve beber para ingerir a dose diária prescrita de iodeto de potássio corresponde, em mililitros, a: a) 200 b) 400 c) 600 d) 800 TEXTO: 2 - Comum à questão: 36 O ácido fosfórico, estrutura química representada na figura, é utilizado na indústria de fertilizantes e de bebidas. Seu uso vem aumentando devido à expansão da produção agrícola e é comercializado como solução aquosa concentrada com teor de 85% em massa e densidade 1,7 g.mL–1, a 20 ºC. 36 - (UFTM MG) O valor que mais se aproxima da concentração da solução aquosa de ácido fosfórico, descrita no texto, a 20 ºC, é a) 17,3 mol.L–1. b) 14,7 mol.L–1. c) 13,1 mol.L–1. d) 12,0 mol.L–1. e) 10,4 mol.L–1. TEXTO: 3 - Comum à questão: 37 Alimentos industrializados contêm conservantes para evitar sua deterioração. O benzoato de sódio é um conservante utilizado em refrigerantes. 37 - (UFMG) De acordo com o rótulo, 200 mL de determinado refrigerante contêm 11,5 mg de sódio. Considerando que a única fonte de sódio no refrigerante é o benzoato de sódio, CALCULE a concentração do sal benzoato de sódio, C6H5COONa, em mol/L. TEXTO: 4 - Comum à questão: 38 Após a conclusão do ensino médio, uma jovem estudante começou a se preparar para a realização das provas de vestibulares de algumas universidades. Em certo dia, durante os estudos, sentiu azia estomacal. Preocupada, sua mãe dissolveu todo o conteúdo de um envelope de medicamento num copo d’água (200 mL) e deu para a filha tomar. Após o alívio estomacal, a estudante pediu para ver o envelope do medicamento e anotou a sua composição: • bicarbonato de sódio: 2,10 g • carbonato de sódio: 0,50 g • ácido cítrico: 2,25 g A estudante, entusiasmada, recordou das aulas de química e lembrou-se de alguns conceitos, como soluções e reações químicas, especialmente da reação entre o carbonato de sódio e o ácido produzido pelo estômago, o HCl: xHCl + yNa2CO3 ® zNaCl + wCO2 + uH2O 38 - (UFSCAR SP) Se o envelope do medicamento contivesse somente bicarbonato de sódio (2,10 g) e se o volume final do conteúdo do copo d’água não se alterasse após a dissolução do medicamento, é correto afirmar que a concentração, em mol/L, de bicarbonato de sódio (massa molar 84 g/mol) nesta solução seria de a) 0,025. b) 0,050. c) 0,075. d) 0,100. e) 0,125. TEXTO: 5 - Comum à questão: 39 Em um laboratório didático, um aluno montou pilhas elétricas usando placas metálicas de zinco e cobre, separadas com pedaços de papel-toalha, como mostra a figura. Utilizando três pilhas ligadas em série, o aluno montou o circuito elétrico esquematizado, a fim de produzir corrente elétrica a partir de reações químicas e acender uma lâmpada. Com o conjunto e os contatos devidamente fixados, o aluno adicionou uma solução de sulfato de cobre (CuSO4) aos pedaços de papel-toalha de modo a umedecê-los e, instantaneamente, houve o acendimento da lâmpada. 39 - (UNESP SP) Sabe-se que o aluno preparou 400 mL de solução de sulfato de cobre com concentração igual a 1,00 mol × L–1. Utilizando os dados da Classificação Periódica, calcule a massa necessária de sal utilizada no preparo de tal solução e expresse a equação balanceada de dissociação desse sal em água. TEXTO: 6 - Comum à questão: 40 O fenol é um composto químico altamente tóxico encontrado em efluentes (resíduos aquosos de processos químicos) de variadas indústrias como a farmacêutica, de tintas e de papel e celulose. O fenol se ioniza em água de acordo com o equilíbrio A concentração máxima permitida para fenóis em águas não cloradas é de 0,1 mg/L. Contudo, em águas cloradas, a concentração máxima permitida para fenóis pela resolução nº 357 do CONAMA é de 0,003 mg/L. 40 - (FGV SP) Uma indústria gera por mês 103 m3 de efluentes contendo fenol igual a 3 vezes o limite permitido pela legislação para águas não cloradas. Para que esse efluente possa ser tratado e, posteriormente, clorado, e permaneça dentro dos limites de concentração estabelecidos pelo CONAMA, a massa mínima, em gramas, de fenol que deve ser removida dele mensalmente é de a) 1,00 102. b) 1,00 103. c) 2,97 102. d) 2,97 103. e) 3,00 104. GABARITO 1) Gab: C 2) Gab: A 3) Gab: C 4) Gab: A 5) Gab: E 6) Gab: C 7) Gab: B 8) Gab: C 9) Gab: D 10) Gab: B 11) Gab: C 12) Gab: C 13) Gab: C 14) Gab: D 15) Gab: B 16) Gab: B 17) Gab: 23 18) Gab: A 19) Gab: 12 20) Gab: A 21) Gab: D 22) Gab: E 23) Gab: 05 24) Gab: A 25) Gab: 11 26) Gab: 09 27) Gab: C 28) Gab: B 29) Gab: B 30) Gab: a) O texto informa que há uma neutralidade de cargas elétricas na água. A quantidade de cargas positivas é calculada pelo produto da carga do cátion pela quantidade de íons, em mol. Assim, admite-se inicialmente uma unidade de quantidade como milimol, pois ela é mais apropriada na resolução. Se a quantidade de cargas positivas calculada nessa base for igual à quantidade de cargas negativas, prova-se que a unidade escolhida é a correta. Assim, cargas positivas = [(0,310 x Ca2+]+[0,100 x Mg2+]+ [(0,380 x Na+]= 1,200 milimol de cargas positivas; cargas negativas = [1,200 x HCO3–] = 1,200 milimol de cargas negativas. As quantidades de cargas têm o mesmo valor, o que mostra que a unidade milimol é a correta. Observação: numa resolução mais rigorosa, é preciso mostrar que, utilizando-se a unidade miligrama, não se chegaria à igualdade de cargas. Esse não é o caso presente. b) Sabendo-se que a unidade de quantidade na tabela é o milimol, o íon Na+ é o que está em maior concentração em mol/L na água. Assim, o sal seria o NaHCO3, hidrogeno carbonato de sódio. Observação: a unidade de concentração no item b não foi fornecida por causa do questionamento apresentado no item a. 31) Gab: B 32) Gab: B 33) Gab: a) m = 1,323 gramas. b) O sal hidratado tem a fórmula CaCl2.2H2O e o sal anidro CaCl2. Como o texto informa que as concentrações de ambas as soluções em mol L–1 são iguais, e como as substâncias guardam a mesma proporção estequiométrica de 1 mol substância : 1 mol de íon Ca2+, então ambas as soluções contêm a mesma concentração de Ca2+ e portanto o resultado da maturação seria o mesmo. 34) Gab: 2´10–4 mol 35) Gab: B 36) Gab: B 37) Gab: Concentração de benzoato de sódio = 2,5 ´ 10–3 mol.L–1. 38) Gab: E 39) Gab: Massa: 63,8 g de CuSO4 ; equação: CuSO4(aq) ® Cu2+(aq) + SO (aq) 40) Gab: C TESTE As listas completas com imagens e tabelas estão no botão "Listas de Exercícios" Lista de Exercícios – Soluções (Coeficiente de Solubilidade) 01 - (PUC RS) Em uma aula de Ciências, no Ensino Fundamental, o professor adicionou uma colher de cloreto de sódio a um copo cheio de água à temperatura ambiente e agitou o sistema. Ao perguntar às crianças o que havia ocorrido, algumas responderam que o sal não estava mais no copo. Levando em conta a situação apresentada, a correta explicação para o fenômeno é: a) O sal desintegra em presença da água, não deixando vestígios no solvente. b) O NaCl reage com H2O, formando um novo composto líquido, transparente e homogêneo. c) O NaCl se dissocia em água, formando íons, que vaporizam à temperatura ambiente. d) O cloreto de sódio, apesar de invisível, fica no estado sólido, no fundo do copo. e) As partículas de cloreto de sódio se dissociam, liberando íons, que são microscópicos. 02 - (IFRS) O soro caseiro, excelente para evitar a desidratação causada por vômitos e diarreia, é preparado com 20 g de açúcar refinado; 3,5 g de sal refinado e 1 litro de água filtrada ou fervida. Com relação à solução de soro caseiro, é correto afirmar que a) a reação química entre o açúcar e o sal é o que produz o princípio ativo do mesmo. b) as moléculas de açúcar e sal se dissociam em seus cátions e ânions. c) ao evaporar toda a água, num recipiente adequado, teremos aproximadamente 23,5 g de sólido no final. d) o sal é uma função orgânica, e o açúcar, uma substância inorgânica. e) para prepararmos 2 500 mL de solução, precisaremos de 50 g de açúcar refinado e 7,5 g de sal refinado. 03 - (UEG GO) Uma solução foi preparada a 30 ºC pela dissolução de 80 g de um sal inorgânico hipotético em 180 g de água. A solubilidade dessa substância se modifica com a variação da temperatura conforme a tabela a seguir. Se a solução for resfriada para 20 ºC, a massa, em gramas, do sal que irá precipitar será igual a a) 48,0 b) 28,0 c) 22,4 d) 13,8 04 - (IFSC) Quando você agita e, em seguida, abre uma garrafa de refrigerante, observa que parte do líquido sai imediatamente da garrafa. Isso ocorre por quê? Assinale a alternativa CORRETA. a) A mistura do refrigerante é uma substância pura e, ao agitá-la em sistema fechado, há aumento da pressão interna. b) Há aumento da pressão interna, provocado pela agitação de um gás na mistura ali contida. c) O refrigerante é uma mistura e, ao agitá-lo em sistema fechado, sempre haverá diminuição da pressão interna, independente da sua constituição. d) A pressão interna da garrafa é menor que a pressão externa. e) Há aumento da pressão interna, provocado pela agitação do gás metano ali contido. 05 - (UFRGS RS) Um estudante analisou três soluções aquosas de cloreto de sódio, adicionando 0,5 g deste mesmo sal em cada uma delas. Após deixar as soluções em repouso em recipientes fechados, ele observou a eventual presença de precipitado e filtrou as soluções, obtendo as massas de precipitado mostradas no quadro abaixo. O estudante concluiu que as soluções originais 1, 2 e 3 eram, respectivamente, a) não saturada, não saturada e saturada. b) não saturada, saturada e supersaturada. c) saturada, não saturada e saturada. d) saturada, saturada e supersaturada. e) supersaturada, supersaturada e saturada. 06 - (IFGO) Em um hotel, o chefe de cozinha preparou uma mistura de água e sal para temperar a carne. Ele utilizou 100g de cloreto de sódio e 36g de água para preparar a mistura, sobre a qual seguem as proposições: I. A água é o solvente, e o sal o soluto. II. O sal é o solvente, uma vez que sua massa é maior que a da água. III. À temperatura ambiente o sal não pode ser considerado solvente por ser um composto sólido. IV. Supondo que a quantidade de sal não seja totalmente solubilizada no volume de água, teremos uma mistura heterogênea. Está(ão) correta(s): a) Apenas I e IV. b) Apenas II e III. c) Apenas I e III. d) I , III e IV. e) I, II e IV. 07 - (UFG GO) Uma solução saturada de K2Cr2O7 foi preparada com a dissolução do sal em 1,0 kg de água. A influência da temperatura sobre a solubilidade está representada na figura a seguir. Com base nos dados apresentados, as massas dos dois íons resultantes da dissociação do K2Cr2O7, a 50 ºC, serão aproximadamente, iguais a: Dado: Densidade da água: 1,0 g/mL a) 40 e 105 g b) 40 e 260 g c) 80 e 105 g d) 80 e 220 g e) 105 e 195 g 08 - (IFGO) Em uma churrascaria, o churrasqueiro preparou uma mistura de água e sal para temperar a carne. Ele utilizou 58,5g de cloreto de sódio e 36g de água para preparar a mistura. Diante disto analise as afirmativas a seguir: I. A água é o solvente, e o sal o soluto. II. O sal é o solvente, uma vez que sua massa é maior que a da água. III. À temperatura ambiente o sal não pode ser considerado solvente por ser um composto sólido. Assinale a alternativa correta: a) Apenas a afirmativa I está correta. b) Apenas a afirmativa II está correta. c) Apenas a afirmativa III está correta. d) Apenas as afirmativas I e III estão corretas. e) Todas as afirmativas estão corretas. 09 - (UNEMAT MT) O coeficiente de solubilidade pode ser definido como sendo a quantidade máxima de um soluto capaz de ser dissolvida por uma determinada quantidade de solvente, sob determinadas condições de temperatura e pressão. Sabendo-se, então, que o coeficiente de solubilidade do K2Cr2O7 é de 12,0 gramas em 100 mL de água à T=20ºC, que tipo de sistema será formado quando forem adicionadas 120 gramas de K2Cr2O7 em 600 mL de água à T=20ºC? a) Um sistema heterogêneo, com 48 gramas de K2Cr2O7 como precipitado (corpo de fundo). b) Um sistema homogêneo, com 48 gramas de K2Cr2O7 dissolvidas completamente. c) Uma solução insaturada. d) Um sistema heterogêneo, saturado, com volume final igual a 820 mL. e) Um sistema homogêneo onde 120 gramas de K2Cr2O7 foram completamente dissolvidas. 10 - (UECE) Uma compressa de água fria usada para luxações é constituída de duas bolsas: uma contém água e a outra, nitrato de amônio. Quando pressionada, a bolsa de água se rompe dissolvendo o nitrato de amônio e produzindo um frio instantâneo que pode durar até quarenta minutos. A explicação coerente para o fenômeno é que a) ocorre, no caso, uma reação química de adição. b) o nitrato de amônio se ioniza na presença de água. c) o nitrato de amônio é uma substância termoscópica. d) a dissolução do nitrato de amônio é um processo endotérmico. 11 - (UFTM MG) Considere água oxigenada e Lugol, encontrados em um kit caseiro de primeiros socorros. A água oxigenada é uma solução aquosa de H2O2, e Lugol é uma solução antisséptica de iodo em iodeto de potássio dissolvidos em água. A solução aquosa de iodo em iodeto de potássio a) não conduz eletricidade. b) tem pH característico de soluções básicas. c) é quimicamente inerte frente a água de cloro. d) inibe a proliferação de microorganismos na pele. e) reage com a celulose do algodão, formando um complexo azul. 12 - (UFRN) O cloreto de sódio (NaCl), em solução aquosa, tem múltiplas aplicações, como, por exemplo, o soro fisiológico, que consiste em uma solução aquosa de cloreto de sódio (NaCl) a 0,092% (m/v) . Os pontos (1), (2) e (3) do gráfico ao lado representam, respectivamente, soluções a) saturada, não-saturada e supersaturada. b) saturada, supersaturada e não-saturada. c) não-saturada, supersaturada e saturada. d) não-saturada, saturada e supersaturada. 13 - (UFSCAR SP) As solubilidades dos sais KNO3 e Ce2(SO4)3 em água, medidas em duas temperaturas diferentes, são fornecidas na tabela a seguir. Com base nestes dados, pode-se afirmar que: a) a dissolução de KNO3 em água é um processo exotérmico. b) a dissolução de Ce2(SO4)3 em água é acompanhada de absorção de calor do ambiente. c) os dois sais podem ser purificados pela dissolução de cada um deles em volumes adequados de água a 80ºC, seguido do resfriamento de cada uma das soluções a 10ºC. d) se 110,1 g de uma solução saturada de Ce2(SO4)3 a 10ºC forem aquecidos a 80ºC, observa-se a deposição de 2,2 g do sal sólido. e) a adição de 100 g de KNO3 a 100 g de água a 80ºC dá origem a uma mistura homogênea. 14 - (UEL PR) Uma solução saturada de cloreto de ouro de massa igual a 25,20 gramas foi evaporada até a secura, deixando um depósito de 10,20 gramas de cloreto de ouro. A solubilidade do cloreto de ouro, em gramas do soluto por 100 gramas do solvente, é: a) 10,20 b) 15,00 c) 25,20 d) 30,35 e) 68,00 15 - (UEPG PR) A 18ºC, a solubilidade do cloreto de magnésio é de 56 g por 100 g de água. Nessa temperatura, 150 g de MgCl2 foram misturados em 200 g de água. Sobre esta solução, assinale o que for correto. 01. O sistema obtido é homogêneo. 02. A massa de sólido depositada foi de 38 g. 04. Se aquecermos essa solução, não haverá mudança na solubilidade da mesma. 08. A massa de MgCl2 dissolvida na H2O foi de 112 g. 16. A solução obtida é insaturada. 16 - (PUC GO) [...] Era uma promessa, mas eu não via grande coisa no futuro, o mar estava muito longe, meu pensamento estava cravado ali mesmo, nos dias e noites do presente, nas portas fechadas do liceu, na morte de Laval. Yaqub sabia disso? Ele notou minha inquietação, minha tristeza. Disse-lhe isto: que estava com medo, faltava pouco para terminar o curso no liceu. Um professor tinha sido assassinado, o Antenor Laval... Ele ficou pensativo, balançando a cabeça. Olhou para mim: “Eu também tenho um amigo... foi meu professor em São Paulo...”. Parou de falar, me olhou como se eu não fosse entender o que ele ia dizer. Na época em que havia estudado no colégio dos padres Yaqub talvez tivesse conhecido Laval. Ele sabia que Manaus se tornara uma cidade ocupada. As escolas e os cinemas tinham sido fechados, lanchas da Marinha patrulhavam a baía do Negro, e as estações de rádio transmitiam comunicados do Comando Militar da Amazônia. Rânia teve que fechar a loja porque a greve dos portuários terminara num confronto com a polícia do Exército. Halim me aconselhou a não mencionar o nome de Laval fora de casa. Outros nomes foram emudecidos. A tarja preta que cobria uma parte da fachada do liceu fora arrancada e as portas do prédio permaneceram trancadas por várias semanas. Mesmo assim, Yaqub não se intimidou com os veículos verdes que cercavam as praças e o Manaus Harbour, com os homens de verde que ocupavam as avenidas e o aeroporto. Nem mesmo um diabo verde o teria intimidado. Eu não queria sair de casa, não entendia as razões da quartelada, mas sabia que havia tramas, movimento de tropas, protestos por toda parte. Violência. Tudo me fez medo. Mas ele insistiu em que eu o acompanhasse: “Já fui militar, sou oficial da reserva”, me disse orgulhoso. (HATOUM,
Milton. Dois irmãos. 19. reimpr. Na segunda linha do texto, lê-se: “o mar estava muito longe”. Os mares têm de 3,0 a 3,5 g de sal para cada 100 mL de solução. A concentração de sal no Mar Morto é 10 vezes maior. Na composição do sal, o potássio tem uma presença de aproximadamente 11%. Qual a quantidade de água do Mar Morto, em litros, processada para a produção de 1 ton de potássio? Qual a quantidade de potássio, em mol, em 100 mL de água do Mar Morto? Assinale a alternativa correta: a) De 20 a 30 mil litros, de 0,8 a 1 mol. b) De 20 a 30 mil litros, de 0,08 a 0,1 mol. c) De 20 a 30 milhões de litros, de 0,8 a 1 mol. d) De 20 a 30 milhões de litros, de 0,08 a 0,1 mol. 17 - (UEL PR) Os combustíveis para veículos automotores de passeio mais comercializados no Brasil são o álcool etílico hidratado (pureza de 96%) e a gasolina comum, contendo 27% de álcool etílico anidro. Em grandes centros, utiliza-se como alternativa o GNV (gás natural veicular) constituído por hidrocarbonetos leves (contém, no mínimo, 87% de metano e outros hidrocarbonetos leves). Nos motores a explosão, a potência pode variar em função da composição química e das propriedades físico-químicas dos combustíveis. Assim, a adoção de um determinado combustível não adulterado em detrimento de outro pode alterar o desempenho do motor e, também, influenciar o nível de emissão de poluentes na atmosfera. Em relação às propriedades físico-químicas e à composição química desses combustíveis comercializados no Brasil, assinale a alternativa correta. a) Do ponto de vista ambiental, a queima de álcool etílico anidro libera maiores quantidades de enxofre do que a queima de GNV. b) Em uma proveta, são misturados 50,0 mL de gasolina comum não adulterada e 50,0 mL de água. Após a mistura ser agitada, na fase superior, haverá 36,5 mL de gasolina pura e, na fase inferior, 63,5 mL de água e álcool etílico anidro. c) Em uma proveta, são misturados 50,0 mL de álcool etílico anidro não adulterado e 50,0 mL de hexano. Após a mistura ser agitada, na fase superior, haverá 54,0 mL de hexano e água e, na fase inferior, 46,0 mL de álcool etílico anidro. d) Se 50,0 mL de gasolina pura forem misturados com 50,0 mL de álcool etílico hidratado, haverá formação de apenas uma fase, tendo em vista que a água é miscível na gasolina em qualquer proporção. e) O gás metano, quando queimado, emite mais gases tóxicos que a queima da gasolina, pois libera maior quantidade de monóxido de carbono. 18 - (UCS RS) Curvas de solubilidade, como as representadas no gráfico abaixo, descrevem como os coeficientes de solubilidade de substâncias químicas, em um determinado solvente, variam em função da temperatura. Fonte: BRADY, James E., RUSSELL, Joel W., HOLUM, John R. Considerando as informações apresentadas pelo gráfico acima, assinale a alternativa correta. a) Todas as substâncias químicas são sais, com exceção da sacarose. b) O aumento da temperatura de 10 ºC para 40 ºC favorece a solubilização do sulfato de cério (III) em água. c) A massa de nitrato de amônio que permanece em solução, quando a temperatura da água é reduzida de 80 ºC para 40 ºC, é de aproximadamente 100 g. d) A dissolução do iodeto de sódio em água é endotérmica. e) A 0 ºC, todas as substâncias químicas são insolúveis em água. 19 - (UERJ) A temperatura e a pressão afetam a solubilidade do oxigênio no sangue dos organismos. Alguns animais marinhos sem pigmentos respiratórios realizam o transporte de oxigênio por meio da dissolução desse gás diretamente no plasma sanguíneo. Observe a variação da solubilidade do oxigênio no plasma, em função da temperatura e da profundidade a que o animal esteja submetido, representada nos gráficos abaixo. Um estudo realizado sob quatro diferentes condições experimentais, para avaliar a dissolução de oxigênio no plasma desses animais, apresentou os seguintes resultados: O transporte de oxigênio dissolvido no plasma sanguíneo foi mais favorecido na condição experimental representada pela seguinte letra: a) W b) X c) Y d) Z 20 - (ENEM) O principal componente do sal de cozinha é o cloreto de sódio, mas o produto pode ter aluminossilicato de sódio em pequenas concentrações. Esse sal, que é insolúvel em água, age como antiumectante, evitando que o sal de cozinha tenha um aspecto empedrado. O procedimento de laboratório adequado para verificar a presença do antiumectante em uma amostra de sal de cozinha é o(a) a) realização do teste de chama. b) medida do pH de uma solução aquosa. c) medida da turbidez de uma solução aquosa. d) ensaio da presença de substâncias orgânicas. e) verificação da presença de cátions monovalentes. 21 - (Mackenzie SP) A solubilidade do cloreto de potássio (KCl) em 100 g de água, em função da temperatura é mostrada na tabela abaixo: Ao preparar-se uma solução saturada de KCl em 500 g de água, a 40 ºC e, posteriormente, ao resfriá-la, sob agitação, até 20 ºC, é correto afirmar que a) nada precipitará. b) precipitarão 6 g de KCl. c) precipitarão 9 g de KCl. d) precipitarão 30 g de KCl. e) precipitarão 45 g de KCl. 22 - (UFAM) Embora os conteúdos estudados em química sejam encontrados no cotidiano das pessoas, os estudantes nem sempre consideram trivial determinados assuntos. Quando se trata por exemplo do termo soluções, deve-se considerar principalmente os aspectos qualitativo e microscópico. Sobre este assunto de soluções, um aluno do ensino médio, baseado no que aprendeu, deu as seguintes explicações: I. As soluções são formadas por soluto e solvente, sendo que o soluto é o que está em menor quantidade. Mas este conceito é arbitrário pois numa salmoura (usada no preparo de carne de sol!) o soluto está em maior quantidade. II. As soluções podem ser classificadas em homogêneas e heterogêneas, sendo que estas últimas são somente as que possuem mais de um soluto. III. Na dissolução de NaCl em água, a água,por ter espaços vazios entre suas moléculas, permite a entrada do sal e torna-se salgada. IV. Caso o soluto seja açúcar, a dissolução deste soluto também produzirá íons, como no NaCl. Assinale a alternativa correta: a) Somente a explicação I está correta b) Somente as explicações I e III estão corretas c) Somente as explicações II, III e IV estão corretas d) Somente a explicação III está correta e) Todas as explicações estão corretas 23 - (PUC Camp SP) Considere a tabela abaixo da solubilidade do açúcar comum (sacarose) submetido a várias temperaturas. No preparo de uma calda com açúcar, uma receita utiliza 1 kg de açúcar para 0,5 litro de água. Nesse caso, a temperatura mínima necessária para que todo o açúcar se dissolva é a) 0 ºC. b) 20 ºC. c) 30 ºC. d) 40 ºC. e) 100 ºC. 24 - (UFRGS RS) A uma solução I aquosa saturada de K2Cr2O7 de cor laranja é adicionada água pura até dobrar seu volume, mantendo-se a temperatura constante. A seguir, são adicionados alguns cristais de K2Cr2O7, sob agitação constante, até que ocorra o aparecimento de um precipitado de K2Cr2O7, obtendo-se a solução II, conforme esquematizado no desenho abaixo. Considerando as concentrações de K2Cr2O7 nessas soluções, pode-se afirmar que a) a concentração na solução I é o dobro da concentração na solução II. b) o precipitado é solubilizado quando se misturam as soluções I e II. c) a tonalidade laranja da solução I é mais intensa que a tonalidade laranja da solução II. d) a solução I deve apresentar maior ponto de ebulição que a solução II, quando considerados os efeitos coligativos. e) a concentração da solução I é igual à concentração da solução II. 25 - (PUC MG) A 25ºC é possível dissolver aproximativamente 6,25 mol de cloreto de sódio em um litro de água. É CORRETO afirmar que a solubilidade do cloreto de sódio em água, em g mL–1, é: a) 0,3656 b) 36,56 c) 0,4625 d) 46,25 26 - (PUC MG) Determinadas substâncias são capazes de formar misturas homogêneas com outras substâncias. A substância que está em maior quantidade é denominada solvente e a que se encontra em menor quantidade é denominada de soluto. O cloreto de sódio (NaCl) forma solução homogênea com a água, em que é possível solubilizar, a 20ºC, 36 g de NaCl em 100 g de água. De posse dessas informações, uma solução em que 545 g de NaCl estão dissolvidos em 1,5 L de água a 20ºC, sem corpo de fundo, é: a) insaturada. b) concentrada. c) supersaturada. d) diluída. 27 - (UESB BA) Muitas enzimas, no organismo, podem ser inibidas por determinadas moléculas. Esse fenômeno é muito importante porque a reação enzimática, uma vez bloqueada, poderá prejudicar seriamente a saúde. Os inibidores são popularmente conhecidos por venenos. As substâncias neurotóxicas atuam sobre uma enzima importante na transmissão de impulsos nervosos, a acetilcolinaesterase, a exemplo do paration, pesticida agrícola e responsável por muitas mortes no campo, em decorrência da manipulação e pulverização do agrotóxico. A partir dessas informações sobre as enzimas e o pesticida neurotoxico, é correto afirmar: 01. A substância química é um éter organofosforado. 02. A inalação de 6,5L de solução saturada de paration, durante a pulverização diária do pesticida, é suficiente para levar a óbito um agricultor de 70,0 kg. 03. A concentração de paration na solução aquosa saturada é 8,2 10–3 molL–1. 04. Ao bloquear a ação da enzima acetilcolinaesterase, o pesticida é decomposto e passa a agir rapidamente no organismo. 05. As enzimas diminuem a velocidade das reações químicas no sistema biológico porque fazem decrescer a energia de ativação de reações. 28 - (UEFS BA) As curvas de solubilidade são muito úteis na comparação da solubilidade de vários compostos e para analisar o comportamento dessa propriedade com a variação de temperatura. O gráfico mostra a variação da solubilidade do cloreto de sódio em função da temperatura. Uma análise da curva de solubilidade desse sal permite corretamente concluir: a) A massa de cloreto de sódio existente em 405,0g de solução saturada, a 35ºC, é igual a 100,0g. b) O processo de dissolução do cloreto de sódio em água ocorre com liberação de calor. c) A mistura de 40,0g de cloreto de sódio com 200,0g de água seguida de agitação, a 50ºC, produz uma solução supersaturada. d) A solução saturada de cloreto de sódio, a 25ºC, sem corpo de fundo, ao ser resfriada a 10ºC, apresenta formação de um precipitado cristalino. e) À temperatura de 20ºC, uma solução de cloreto do sódio que contém 125,0g desse sal dissolvido em 1000,0g de solução é uma solução saturada. 29 - (Mackenzie SP) A tabela abaixo mostra a solubilidade do sal X, em 100 g de água, em função da temperatura. Com base nos resultados obtidos, foram feitas as seguintes afirmativas: I. A solubilização do sal X, em água, é exotérmica. II. Ao preparar-se uma solução saturada do sal X, a 60 ºC, em 200 g de água e resfriá-la, sob agitação até 10 ºC, serão precipitados 19 g desse sal. III. Uma solução contendo 90 g de sal e 300 g de água, a 50 ºC, apresentará precipitado. Assim, analisando-se as afirmativas acima, é correto dizer que a) nenhuma das afirmativas está certa. b) apenas a afirmativa II está certa. c) apenas as afirmativas II e III estão certas. d) apenas as afirmativas I e III estão certas. e) todas as afirmativas estão certas. 30 - (UEPG PR) O mercúrio é um metal tóxico que pode ser absorvido pelos animais por via gastrointestinal, e cuja excreção é lenta. A análise de água de um rio contaminado revelou uma concentração de 2 10–5 mol/L de mercúrio. Assim, assinale o que for correto. Dados: Hg = 201 g/mol. Solubilidade do Hg a 25ºC = 10 mg/100 g de H2O Densidade da H2O a 25ºC = 1 g/mL 01. Um garimpeiro consome aproximadamente 1 mg de mercúrio ao beber 250 mL da água contaminada. 02. A 25ºC, uma mistura de 100 mg de Hg e 1 L de água produz uma solução saturada. 04. A 25ºC, a água do rio contaminado pode ser considerada como uma solução saturada. 08. A mistura de 6 mg de Hg em 100 mL de água do rio contaminada, a 25ºC, produz uma solução super-saturada. 16. A diluição de 500 mL da água do rio para 5 L com água destilada produz uma solução com concentração de 2 10–6 mol/L de mercúrio. 31 - (UEM PR) Os enunciados de A a F, adiante, estruturam-se da seguinte forma: uma afirmação a respeito de algo seguida de explicação (designada por um PORQUE). Considerando estes enunciados, assinale a(s) alternativa(s) que apresenta(m) uma descrição totalmente correta dos mesmos. A) As interações existentes entre moléculas de iodo são forças de van der Waals PORQUE o iodo é sólido na temperatura ambiente. B) O ácido sulfúrico concentrado é altamente desidratante PORQUE o ácido sulfúrico é biácido e oxiácido. C) O 6C14 e o 7N14 são isóbaros PORQUE carbono e nitrogênio têm número de prótons diferente. D) A 25 ºC, uma solução aquosa 0,1 mol/L de NaCl conduz eletricidade enquanto que uma solução aquosa 0,1 mol/L de sulfato de sódio não conduz PORQUE a solubilidade do NaCl é maior que a solubilidade do Na2SO4. (Dados: solubilidade a 25ºC: NaCl 36 g/100mL, Na2SO4 14 g/100 mL). E) Na tabela periódica, em um período, o raio atômico aumenta com o aumento do número atômico PORQUE o raio atômico é diretamente proporcional ao número de elétrons de um átomo. F) A molécula de acetileno é linear PORQUE os dois átomos de carbono do acetileno possuem hibridização sp. 01. Somente um enunciado possui afirmação e explicação verdadeiras e, além disso, a explicação justifica a afirmação. 02. Três enunciados possuem afirmação e explicação verdadeiras, mas a explicação, nos três, não justifica a afirmação correspondente. 04. Somente um enunciado apresenta afirmação e explicação falsas. 08. Somente um enunciado apresenta afirmação falsa e explicação verdadeira. 16. Todas as afirmações são verdadeiras. 32 - (UNESP SP) A 20 ºC, a solubilidade do açúcar comum (C12H22O11; massa molar = 342 g/mol) em água é cerca de 2,0 kg/L, enquanto a do sal comum (NaCl; massa molar = 58,5 g/mol) é cerca de 0,35 kg/L. A comparação de iguais volumes de soluções saturadas dessas duas substâncias permite afirmar corretamente que, em relação à quantidade total em mol de íons na solução de sal, a quantidade total em mol de moléculas de soluto dissolvidas na solução de açúcar é, aproximadamente, a) a mesma. b) 6 vezes maior. c) 6 vezes menor. d) a metade. e) o triplo. 33 - (UFRGS RS) Observe o gráfico e a tabela abaixo, que representam a curva de solubilidade aquosa (em gramas de soluto por 100 g de água) do nitrato de potássio e do nitrato de sódio em função da temperatura. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. A curva A diz respeito ao ........ e a curva B, ao ........ . Considerando duas soluções aquosas saturadas e sem precipitado, uma de KNO3 e outra de NaNO3, a 65 ºC, o efeito da diminuição da temperatura acarretará a precipitação de ........ . a) nitrato de potássio – nitrato de sódio – nitrato de potássio b) nitrato de potássio – nitrato de sódio – nitrato de sódio c) nitrato de sódio – nitrato de potássio – nitrato de sódio d) nitrato de sódio – nitrato de potássio – ambas e) nitrato de potássio – nitrato de sódio – ambas 34 - (FGV SP) O nitrito de sódio, NaNO2, é um conservante de alimentos processados a partir de carnes e peixes. Os dados de solubilidade deste sal em água são apresentados na tabela. Em um frigorífico, preparou-se uma solução saturada de NaNO2 em um tanque contendo 0,5 m3 de água a 50 ºC. Em seguida, a solução foi resfriada para 20 ºC e mantida nessa temperatura. A massa de NaNO2, em kg, cristalizada após o resfriamento da solução, é Considere: Densidade da água = 1 g/mL a) 10. b) 20. c) 50. d) 100. e) 200. 35 - (UFES) Uma amostra de água contendo cloreto de sódio foi enviada para um laboratório para análise da quantidade desse sal presente na amostra. Em um béquer, foi adicionada uma alíquota dessa amostra de água com excesso de uma solução de nitrato de prata [AgNO3] = 0,100 mol L–1, onde se observou a precipitação de um sólido branco, identificado posteriormente como o cloreto de prata, conforme se vê na reação I. Considere que o cloreto de sódio irá reagir apenas com o nitrato de prata. NaCl(aq) + AgNO3(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq) (Reação I). a) Identifique a técnica de separação que é mais apropriada para isolar o precipitado formado (cloreto de prata). b) Após o processo de separação e secagem, obteve-se 1,44 g de cloreto de prata, proveniente da reação no béquer. Determine a quantidade, em massa, de cloreto de sódio presente na amostra de água. c) A solubilidade do cloreto de sódio em água a 25 ºC é de 35,9 g do sal para 100 mL de água. Determine se, ao pesar 23,0 gramas de cloreto de sódio e adicionar 50,0 mL de água a 25 ºC, você terá como resultado dessa mistura um sistema homogêneo ou heterogêneo. d) O sódio pertence à família 1A e apresenta a primeira energia de ionização (E.I.) igual a 5,1 eV. Explique por quê, em uma mesma família, o aumento do número atômico ocasiona a diminuição da primeira energia de ionização. Dados: E.I (Li) = 5,4 eV; E.I. (K) = 4,3 eV. 36 - (UEFS BA) O cloreto de prata, AgCl, utilizado em materiais cirúrgicos, e o cloreto de sódio, NaCl, utilizado na preparação e conservação de alimentos, são sólidos brancos que podem ser diferenciados a partir de propriedades específicas, como as apresentadas na tabela. Com base na análise da informação, dos dados da tabela e nos processos de separação de misturas, é correto afirmar: a) A diferença entre o valor da temperatura de fusão do AgCl(s) e a do NaCl(s) é justificada pelo maior valor da massa molar do cloreto de sódio. b) O processo inicial utilizado na separação dos componentes de uma mistura formada por AgCl(s) e NaCl(s) é de dissolução de um dos seus componentes seguido de filtração. c) O volume ocupado por 1,0 kg de cloreto de prata é maior do que o ocupado por igual massa de cloreto de sódio, na mesma temperatura. d) As interações eletrostáticas entre cátions e ânions no cloreto de prata são mais intensas do que entre os íons do cloreto de sódio. e) A destilação fracionada é o método adequado para separar os componentes da mistura formada por cloreto de prata e água. 37 - (UFGD MS) Um solução de Ca3(PO4)2 contém 10,9 miligramas desse sal por litro de solução a 25 ºC. De acordo com essa informação, assinale a alternativa que apresenta as concentrações em mol L–1 dos íons Ca2+ e PO43–, respectivamente. Massas molares: Ca = 40,0g mol–1; P = 31,0g mol–1; O = 16,0g mol–1. a) 3,52x10–5 e 3,52x10–5 b) 1,06x10–4 e 7,04x10–5 c) 3,52x10–5 e 1,06x10–4 d) 7,04x10–5 e 1,06x10–4 e) 3,52x10–5 e 7,04x10–5 38 - (UNIFOR CE) A solubilidade representa a quantidade máxima que uma substância pode ser dissolvida em um determinado líquido. Considere a dissolução de carbonato de cálcio, CaCO3, numa solução aquosa de nitrato de cálcio, Ca(NO3)2 0,4 mol L–1. Podemos afirmar que a quantidade de sal dissolvido será: Dados: Kps = 8,0x10–8 a) Aproximadamente 2,0 x 10–2 mg de CaCO3 por litro de solução. b) Aproximadamente 4,0 x 10–2 mg de CaCO3 por litro de solução. c) Aproximadamente 5,0 x 10–2 mg de CaCO3 por litro de solução. d) Aproximadamente 8,0 x 10–2 mg de CaCO3 por litro de solução. e) Aproximadamente 10,0 x 10–2 mg de CaCO3 por litro de solução. TEXTO: 1 - Comum à questão: 39 Quando vacas prenhes são devidamente manejadas e alimentadas, a produção de leite tende a aumentar. O manejo alimentar nesse período é importante para o controle da hipocalcemia e da febre do leite. Estudos indicam que uma dieta aniônica contribui para o controle dos níveis metabólicos de cálcio. Nessas dietas, são utilizados alguns sais, dentre eles o cloreto de amônio, cuja solubilidade em água é apresentada na figura. 39 - (UFTM MG) Na preparação de uma solução saturada de cloreto de amônio utilizando 400 mL de água a 55 ºC (d = 1 g/cm3), a quantidade mínima em gramas utilizada de cloreto de amônio e a dissolução desse sal em água são, respectivamente, a) 200 e endotérmica. b) 200 e exotérmica. c) 220 e endotérmica. d) 260 e endotérmica. e) 260 e exotérmica. TEXTO: 2 - Comum à questão: 40 O gráfico mostra a curva de solubilidade do sal dicromato de potássio em água. 40 - (FGV SP) A solução indicada pelo ponto A e o tipo de dissolução do dicromato de potássio são denominadas, respectivamente, a) insaturada e endotérmica. b) insaturada e exotérmica. c) saturada e endotérmica. d) supersaturada e endotérmica. e) supersaturada e exotérmica GABARITO 1) Gab: E 2) Gab: C 3) Gab: C 4) Gab: B 5) Gab: B 6) Gab: D 7) Gab: D 8) Gab: D 9) Gab: A 10) Gab: D 11) Gab: D 12) Gab: A 13) Gab: E 14) Gab: E 15) Gab: 10 16) Gab: B 17) Gab: B 18) Gab: D 19) Gab: A 20) Gab: C 21) Gab: D 22) Gab: A 23) Gab: B 24) Gab: E 25) Gab: A 26) Gab: C 27) Gab: 02 28) Gab: D 29) Gab: A 30) Gab: 19 31) Gab: 15 32) Gab: D 33) Gab: D 34) Gab: D 35) Gab: a) A técnica de separação mais apropriada para isolar o precipitado formado é a filtração. b) A quantidade, em massa, de cloreto de sódio presente na amostra de água é 0,584 g. c) O resultado dessa mistura será um sistema heterogêneo. d) O aumento do número atômico facilita a remoção do primeiro elétron da camada de valência, pois esse elétron está mais afastado do núcleo. Consequentemente, sua energia de ionização (E.I.) será menor. 36) Gab: B 37) Gab: B 38) Gab: A 39) Gab: A 40) Gab: A Lista de Exercícios – Relações entre os Tipos de Concentração 01 - (UEA AM) Considere as seguintes informações, obtidas de um rótulo de água mineral da cidade de Porto Seguro (BA): nitrato --------------1,45 mg/L pH a 25 ºC-------- 4,51 Sabendo que 1 g = 103 mg e que a massa molar do íon nitrato é igual a 62 g/mol, é correto afirmar que a concentração de íons nitrato, em mol/L, nessa água mineral é próxima de a) 2,3 10–5. b) 6,2 10–5. c) 2,3 10–3. d) 2,3 105. e) 6,2 105. 02 - (UNIFOR CE) O sabor azedo característico do vinagre deve-se à presença do ácido acético, CH3COOH, um ácido fraco, produzido principalmente pela fermentação do vinho. Para quantificar a presença deste ácido, 10,0 mL de uma amostra de vinagre foram neutralizados com 25,0 mL de uma solução de NaOH 0,1 mol/L. A concentração do ácido acético no vinagre, em gramas por litro, será aproximadamente de a) 0,015 g/L. b) 0,15 g/L. c) 1,5 g/L. d) 15,0 g/L. e) 150 g/L. 03 - (UECE) No rótulo de um frasco de ácido clorídrico, está escrito que a sua concentração é de 30% e sua densidade é 1,20 g/ml. Para obter uma concentração de 20%, a massa de água a ser adicionada será de a) 360 g. b) 480 g. c) 540 g. d) 600 g. 04 - (UEMS ) O ácido muriático vendido em casas de materiais de construção é uma solução aquosa de ácido clorídrico 12 mol/Litro. Logo, sua concentração em grama/Litro é: a) 0,33 b) 0,44 c) 3,3 d) 44 e) 438 05 - (Mackenzie SP) Estudo realizado pela Faculdade de Odontologia da USP de Bauru encontrou em águas engarrafadas, comercializadas na cidade de São Paulo, níveis de flúor acima do permitido pela lei. Se consumido em grande quantidade, o flúor provoca desde manchas até buracos nos dentes. A concentração máxima de íons fluoreto na água para beber é de 4,2·10–5 mol/L, quantidade essa que corresponde aproximadamente a Dado: massa molar do flúor: 19 g/mol a) 4,2·10–2 mg/L. b) 2,2·10–2 mg/L. c) 1,6·10–1 mg/L. d) 1,9·10–4 mg/L. e) 8,0·10–1 mg/L. 06 - (UFPE) O potássio exerce importante ação na manutenção do equilíbrio homeostático do ser humano. A diminuição ou o aumento de sua concentração no sangue pode causar graves efeitos no sistema neuromuscular. Sabendo-se que a concentração média de potássio no soro sangüíneo é de cerca de 0,195g/L, determine a concentração molar (molaridade) do potássio no sangue. (Dados: massa molar do Potássio = 39g)) a) 0,001 mol/L b) 0,005 mol/L c) 0,195 mol/L d) 0,390 mol/L e) 0,760 mol/L 07 - (PUC MG) Na análise química de um suco de laranja, determinou-se uma concentração de ácido ascórbico (C6H8O6) igual a 264 mg/L. Nesse suco, a concentração de ácido ascórbico, em mol/L, é igual a: a) 3,0 x 10–2 b) 3,0 x 10–3 c) 1,5 x 10–2 d) 1,5 x 10–3 08 - (UFTM MG) Um dos constituintes do cálculo renal é o oxalato de cálcio (CaC2O4), que pode ser encontrado nas folhas de espinafre. A quantidade de matéria, em mol×L–1, desse composto presente numa solução de concentração igual a 25,6 g.L–1 é: Dado: massa molar do CaC2O4 = 128 g.mol–1 a) 2 ´ 10–2. b) 2 ´ 10–1. c) 2 ´ 101. d) 5 ´ 100. e) 5 ´ 101. 09 - (ITA SP) A 20 ºC uma solução aquosa de hidróxido de sódio tem uma densidade de 1,04 g/cm3 e é 0,946 molar em NaOH. A quantidade e a massa de hidróxido de sódio presentes em 50,0 cm3 dessa solução são, respectivamente: a) (0,946 . 50,0) milimol ; (0,946 . 50,0 . 40,0) miligrama b) (50,0 . 1,04 / 40,0) mol ; (50,0 . 1,04) grama c) (50,0 . 1,04 / 40,0) mol ; (50,0 . 1,04) miligrama d) (0,946 . 50,0) milimol ; (50,0 . 1,04) miligrama e) (0,946 . 50) mol ; (0,946 . 50,0 . 40,0) grama 10 - (Mackenzie SP) A composição química de uma água mineral encontra-se detalhada conforme informações extraídas de seu respectivo rótulo. Analisando os valores tabelados, assinale a alternativa que representa corretamente a fórmula dos cátions e ânions, respectivamente, que se encontram em maior quantidade em mols, em 1 L dessa água mineral. Dados: massa molar (g.mol–1) H = 1, C = 12, N = 14, O = 16, F = 19, Na = 23, Mg = 24,5, S = 32, Cl = 35,5, K = 39, Ca = 40, Sr = 87,5, Ba = 137 a) Na+ e HCO3–. b) Na+ e NO3–. c) K+ e NO3–. d) K+ e HCO3–. e) K+ e Cl–. 11 - (IFBA) Problemas e suspeitas vêm abalando o mercado do leite longa vida há alguns anos. Adulterações com formol, álcool etílico, água oxigenada e até soda cáustica no passado não saem da cabeça do consumidor precavido. Supondo que a concentração do contaminante formol (CH2O) no leite “longa-vida integral” é cerca de 3,0 g por 100 mL do leite. Qual será a concentração em mol de formol por litro de leite? a) 100,0 mol/L b) 10,0 mol/L c) 5,0 mol/L d) 3,0 mol/L e) 1,0 mol/L 12 - (UNIFOR CE) O soro fisiológico é uma solução isotônica quando comparado aos líquidos corporais, que apresenta 0,9% em massa, de NaCl em água destilada, em outras palavras, em cada 100 mL de água encontram-se dissolvidos 0,9 gramas do sal. A concentração do NaCl em mol/L nesta solução será de, aproximadamente: Massa molar em g mol–1 Cl =35,5 e Na = 23,0 a) 0,0015 b) 0,015 c) 0,15 d) 1,5 e) 15,0 13 - (UDESC SC) Considere a determinação da capacidade antiácida de um medicamento cujo princípio ativo é carbonato de sódio, que pode ser feita pela reação com ácido clorídrico. Um comprimido de 1,8656 g foi triturado e dissolvido em água, necessitando de 22,00 mL de HCl 0,4000 mol L–1 para ser completamente neutralizado. Assinale a alternativa que corresponde à porcentagem em massa de carbonato de sódio no comprimido. a) 12,50 % b) 19,57 % c) 25,00 % d) 14,15 % e) 50,00 % 14 - (Mackenzie SP) Uma solução aquosa de ácido sulfúrico, com densidade igual a 1,400 g mL–1, apresenta 70% em massa de soluto. A concentração, expressa em mol por litro, para essa solução será igual a Dado: massa molar (g mol–1) H = 1, O = 16 e S = 32. a) 8 mol L–1. b) 9 mol L–1. c) 10 mol L–1. d) 11 mol L–1. e) 12 mol L–1. 15 - (UECE) O brometo de hidrogênio é um gás tóxico, causador de queimaduras, pneumonia química e edema pulmonar, mas é matéria prima para a fabricação de outros brometos de larga aplicação na indústria farmacêutica. Ele é obtido industrialmente através de uma reação de brometo de sódio com ácido fosfórico. Se em uma reação forem utilizados 1.750 g de ácido, cujo grau de pureza é 30% e a massa específica é 1,20 g/ml, o volume de ácido fosfórico a ser empregado será, aproximadamente, a) 0,44 L. b) 1,32 L. c) 2,64 L. d) 4,86 L. 16 - (IFPE) Etanol ou álcool etílico se referem à mesma substância: um composto orgânico de fórmula C2H6O. O álcool combustível, as bebidas alcoólicas, produtos de limpeza, tintas e qualquer outro produto que contenha o composto utilizam o mesmo álcool, obtido por fermentação do açúcar ou síntese em laboratório. As diferenças ocorrem na destilação, utilizada em algumas aplicações do álcool, e nos processos de pós-produção do produto. Considerando a densidade do etanol anidro igual a 0,8 g/mL, assinale a alternativa que indica a quantidade de matéria (mol) encontrado em 500 mL de álcool anidro . Dados: massa molar em g/mol C = 12; H = 1 e O = 16 a) 2,3 b) 4,6 c) 6,7 d) 9,6 e) 8,7 17 - (PUC Camp SP) O suor contém de 0,69 a 1,38 g/L de íons sódio e de 0,31 a 0,59 g/L de íons potássio. O número de íons sódio, em relação aos de íons potássio na concentração máxima desses íons no suor, está na proporção de Dados: Massas molares (g/mol) Na = 23; K = 39. a) 1 : 1 b) 2 : 1 c) 4 : 1 d) 1 : 2 e) 1 : 4 18 - (UNITAU SP) A legislação brasileira estabelece 4% em massa para o teor mínimo de ácido acético (ácido etanóico) no vinagre. Qual é a concentração molar do ácido acético no vinagre, segundo a concentração mínima exigida por lei? Dados: Massas molares (g.mol–1): C=12; H = 1; O = 16. Densidade do vinagre: 1,0 g/cm3. a) 1,50 mol/L b) 0,67 mol/L c) 0,15 mol/L d) 0,06 mol/L e) 0,10 mol/L 19 - (PUC RS) Analise as concentrações dos íons abaixo, que estão expressas, em mmol/L, no rótulo de uma amostra de leite. 1 – Potássio (K+) = 35,3 2 – Sódio (Na+) = 25,2 3 – Cálcio (Ca2+) = 30,1 A ordem crescente das concentrações dos íons presentes no leite, em mg/L, é a) 1, 2, 3 b) 1, 3, 2 c) 2, 1, 3 d) 2, 3, 1 e) 3, 1, 2 20 - (Unimontes MG) A densidade é uma propriedade física muito utilizada na caracterização das substâncias, principalmente nas misturas. Nesse caso, a densidade depende da proporção dos constituintes da mistura. Sabe-se que a densidade de uma solução de KCl em água, 5,00% em massa, é 1,053 g/mL. A partir desses dados, podemos afirmar que a concentração mol/L do KCl nessa solução é de, aproximadamente: Dados: M(KCl) = 74,55 g/mol. a) 0,503 b) 0,706 c) 1,423 d) 1,053 e) 5,053 21 - (UDESC SC) Suponha que um analista químico precise preparar 500 mL de uma solução de amônia de concentração 0,250 mol L–1. Ele dispõe de uma solução estoque cuja porcentagem em massa e densidade é de 28,0% e de 0,90 g mL–1, respectivamente. Assinale a alternativa que contém o volume da solução estoque que o analista deve utilizar para preparar a solução desejada. a) 7,6 mL b) 14,8 mL c) 2,1 mL d) 12,6 mL e) 8,4 mL 22 - (UFG GO) O monitoramento da concentração de glicose (C6H12O6) plasmática é um exame clínico importante na medicina preventiva, sendo o diagnóstico considerado normoglicêmico (regular) quando os valores da concentração encontram-se entre 70 e 100 mg/dL. Os exames de dois pacientes confirmaram a concentração de glicose em 1,8x10–3 mol/L (paciente 1) e 5,4x10–3 mol/L (paciente 2). Diante destas informações, o diagnóstico dos pacientes 1 e 2 indica, respectivamente, um quadro a) hipoglicêmico e hiperglicêmico. b) hipoglicêmico e normoglicêmico. c) normoglicêmico e hiperglicêmico. d) normoglicêmico e hipoglicêmico. e) hiperglicêmico e hipoglicêmico. 23 - (UFJF MG) São duas as unidades usadas para expressar a concentração das soluções alcoólicas comerciais. Uma delas é o grau Gay Lussac (°GL), fração em volume ou percentual em volume (%v/v), e a outra é o Instituto Nacional de Pesos e Medidas (INPM), que é a fração ou percentual em massa ou em peso (%p/p). A atividade antimicrobiana das soluções alcoólicas está condicionada à sua concentração. O álcool 70 (álcool etílico, C2H5OH, 70° INPM) é usado como desinfetante, pois, nessa concentração, o álcool não desidrata a parede celular do micro-organismo, podendo penetrar seu interior onde irá desnaturar proteínas. De acordo com essas informações, responda: a) Calcule a concentração do álcool 70 (d = 0,87 g.mL–1), em mol.L–1? b) Calcule o volume do álcool comercial 92,8° INPM que deve ser usado para preparar 1,0 L de álcool 70? c) A inflamabilidade do álcool etílico está relacionada com a sua queima na presença de oxigênio, e a possibilidade de explosão com o volume de gás liberado. Calcule o volume de gás carbônico, nas CNTP, liberado na queima de 1,0 L de álcool etílico puro (d = 0,79 g.mL–1)? d) A que propriedade pode ser atribuído o fato de que água e álcool etílico são miscíveis? 24 - (UFTM MG) Uma solução aquosa de carbonato de sódio, concentração 1,27 mol×L–1 e densidade 1,124 kg×L–1, pode ser empregada como alcalinizante em estações de tratamento de água (ETAs). Dada a massa molar do Na2CO3 = 106 g·mol–1, o valor aproximado do teor percentual em massa de Na2CO3 dessa solução é a) 10. b) 16. c) 14. d) 8. e) 12. 25 - (Unioeste PR) Atualmente, encontra-se no mercado álcool grau 46º INPM. Esta medida baseia-se na porcentagem, em massa, de álcool presente na mistura. Para a mesma, pode-se afirmar que as concentrações de água e álcool, em mol L–1, estão apresentadas respectivamente abaixo. Para efeito de cálculos, considere a densidade da solução acima igual a 1,0 g/mL. a) 30 mol L–1e 46 mol L–1 b) 30 mol L–1 e 10 mol L–1 c) 54 mol L–1e 46 mol L–1 d) 46 mol L–1 e 54 mol L–1 e) 4,6 mol L–1 e 5,4 mol L–1 26 - (UEM PR) É recomendado que o limite máximo de ingestão diária de cafeína por pessoa seja de 5 mg/kg de peso corporal. Sabendo que uma xícara de 50 mL de café contém 60 mg de cafeína e que uma lata de 250 mL de energético contém 350 mg de cafeína, assinale o que for correto. Dados: massa molar da cafeína = 194 g/mol. 01. A concentração de cafeína em um litro de café é de 1,2 g/L. 02. Ao consumir uma lata de energético, uma pessoa ingere aproximadamente seis vezes a quantidade de cafeína que contém uma xícara de café. 04. A adição de uma lata de energético em um copo com 100 mL de água produz uma solução com concentração de cafeína de 3,5 g/L. 08. A concentração de cafeína em um litro de energético é aproximadamente 7,2 x 10–3 mol/L. 16. É recomendado que uma pessoa de 75 kg ingira, no máximo, duas latas de energético por dia. 27 - (ENEM) O soro fisiológico é uma solução aquosa de cloreto de sódio (NaCl) comumente utilizada para higienização ocular, nasal, de ferimentos e de lentes de contato. Sua concentração é 0,90% em massa e densidade igual a 1,00 g/mL. Qual massa de NaCl, em grama, deverá ser adicionada à água para preparar 500 mL desse soro? a) 0,45 b) 0,90 c) 4,50 d) 9,00 e) 45,00 TEXTO: 1 - Comum à questão: 28 Glutaraldeído (OHC–CH2–CH2–CH2 –CHO, massa molar = 100 g×mol–1) é um potente bactericida utilizado em hospitais para desinfecção de diferentes materiais, inclusive em salas de cirurgias. Essa substância é empregada para tal finalidade sob forma de solução aquosa de concentração igual a 2 g/100 mL. 28 - (UNCISAL) A concentração em mol/L dessa solução é, portanto, igual a a) 0,1. b) 0,2. c) 0,3. d) 0,4. e) 0,5. TEXTO: 2 - Comum à questão: 29 Pesquisa desenvolvida pela Universidade de Lisboa avalia o potencial cosmético do óleo proveniente da borra do café e dos grãos de café verde para o desenvolvimento de uma nova geração de filtros solares. A adição de dois tipos de partículas distintas se mostrou benéfica, tendo sido desenvolvido um sistema que garantiu um fator de proteção solar elevado, proteção UVA (conferida pelo ZnO) e UVB (conferida pelo TiO2). Essas partículas (ZnO e TiO2) foram usadas como filtros solares físicos e agentes estabilizadores da emulsão, sendo previamente dispersas no óleo. (Jornal Unesp, outubro de 2016. Adaptado.) 29 - (UEFS BA) Sabendo que a solubilidade em água do ZnO é 1,6 10–3 g/L, a 29 ºC, a quantidade total de íons para cada litro de solução saturada dessa substância, a 29 ºC, é de aproximadamente a) 1,6 10–3 mol. b) 4,0 10–5 mol. c) 4,0 10–3 mol. d) 1,6 10–5 mol. e) 1,6 10–6 mol. GABARITO 1) Gab: A 2) Gab: D 3) Gab: D 4) Gab: E 5) Gab: E 6) Gab: B 7) Gab: D 8) Gab: B 9) Gab: A 10) Gab: A 11) Gab: E 12) Gab: C 13) Gab: C 14) Gab: C 15) Gab: A 16) Gab: E 17) Gab: C 18) Gab: B 19) Gab: D 20) Gab: B 21) Gab: E 22) Gab: B 23) Gab: a) C = 13,2 mol.L–1 b) V1 = 754 mL ou 0,754 L c) X = 769,4 mL CO2 d) Porque ambas as substâncias são polares OU devido às ligações de hidrogênio formadas entre elas. 24) Gab: E 25) Gab: B 26) Gab: 11 27) Gab: C 28) Gab: B 29) Gab: B Lista de Exercícios – Diluição de Soluções 01 - (UEG GO) Uma solução estoque de hidróxido de sódio foi preparada pela dissolução de 4 g do soluto em água, obtendo-se ao final 100 mL e, posteriormente, determinado volume foi diluído para 250 mL obtendo-se uma nova solução de concentração igual a 0,15 mol.L–1. O volume diluído, em mL, da solução estoque, é aproximadamente a) 26 b) 37 c) 50 d) 75 02 - (UFRN) Num laboratório de química, o estoque de reagentes disponível pode ser formado por soluções concentradas. Partir-se de uma solução concentrada para se obter uma solução diluída é um procedimento de rotina em laboratório Na preparação de uma solução diluída, com base em uma mais concentrada, retira-se um volume de solução concentrada de hidróxido de sódio (NaOH) 1 mol/L para se preparar 500 mL de uma solução diluída de 0,2 mol/L. Se C1V1 = C2V2, o volume inicial de solução de NaOH 1 mol/L retirado para se obter a solução diluída corresponderá a: a) 40 mL b) 200 mL c) 125 mL d) 100 mL 03 - (FURG RS) Quantos mililitros de água deverão ser adicionados a 100mL de uma solução de NaOH 0,2M, para que a solução tenha concentração resultante de 0,05M? a) 100mL. b) 400mL. c) 30mL. d) 40mL. e) 300mL. 04 - (UFRRJ) Tem-se 50 mL de solução 0,1 M de Nitrato de Prata (AgNO3). Ao se adicionar 150 mL de água destilada à solução, esta passará a ter a concentração de a) 0,5 M. b) 0,2 M. c) 0,025 M. d) 0,01 M. e) 0,033 M. 05 - (UESPI) Na preparação de 200 mL de uma solução aquosa 1M de ácido clorídrico, um estudante dispõe de uma solução aquosa 5M desse ácido. Qual o volume da solução inicial que será utilizado? a) 4 mL b) 20 mL c) 40 mL d) 100 mL e) 150 mL 06 - (UNIUBE MG) O volume de água destilada necessário para diluir 50 mL de uma solução aquosa de H2SO4 a 5,0 mol/L, até torná-la 2,0 mol/L, é de a) 25 mL b) 75 mL c) 50 mL d) 125 mL 07 - (UEM PR) Uma solução aquosa apresentando 10 x 10-2 mol/L de um determinado sal x foi submetida ao aquecimento. O aquecimento foi interrompido quando restavam 20 mL da solução com concentração de 0,4 mol/L. Qual o volume da solução inicial em mililitros? 08 - (PUC PR) Tem-se 60 mL de solução 2 mol/L de CaCl2. Acrescentam-se 540 mL de água a essa solução. Qual a nova concentração em mol/L de íons cloreto? a) 0,6 mol/L b) 0,2 mol/L c) 0,4 mol/L d) 0,5 mol/L e) 1 mol/L 09 - (UERJ) Uma suspensão de células animais em um meio isotônico adequado apresenta volume igual a 1 L e concentração total de íons sódio igual a 3,68 g/L. A esse sistema foram acrescentados 3 L de água destilada. Após o processo de diluição, a concentração total de íons sódio, em milimol/L, é de: a) 13,0 b) 16,0 c) 23,0 d) 40,0 10 - (UERJ) Um medicamento, para ser administrado a um paciente, deve ser preparado como uma solução aquosa de concentração igual a 5%, em massa, de soluto. Dispondo-se do mesmo medicamento em uma solução duas vezes mais concentrada, esta deve ser diluída com água, até atingir o percentual desejado. As massas de água na solução mais concentrada, e naquela obtida após a diluição, apresentam a seguinte razão: a) b) c) d) 11 - (UFRRJ) Antigamente, o açúcar era um produto de preço elevado e utilizado quase exclusivamente como medicamento calmante. No século XVIII, com a expansão das lavouras de cana-de-açúcar, esse cenário mudou. Hoje, a sacarose é acessível à maior parte da população, sendo utilizada no preparo de alimentos e bebidas. Um suco de fruta concentrado de determinada marca foi adoçado com 3,42 g de açúcar (sacarose: C12H22O11) em 200 mL de solução. Com este suco, foi preparado um refresco, adicionando-se mais 800 mL de água. A concentração em mol/L de sacarose no suco e a concentração em g/L de sacarose no refresco são, respectivamente: a) 0,05 mol/L e 34,2 g/L. b) 0,05 mol/L e 3,42 g/L. c) 0,5 mol/L e 3,42 g/L. d) 0,5 mol/L e 34,2 g/L. e) 0,05 mol/L e 342 g/L. 12 - (UNIFESP SP) No mês de maio de 2007, o governo federal lançou a Política Nacional sobre Álcool. A ação mais polêmica consiste na limitação da publicidade de bebidas alcoólicas nos meios de comunicação. Pelo texto do decreto, serão consideradas alcoólicas as bebidas com teor de álcool a partir de 0,5 ºGL. A concentração de etanol nas bebidas é expressa pela escala centesimal Gay Lussac (ºGL), que indica a percentagem em volume de etanol presente em uma solução. Pela nova Política, a bebida alcoólica mais consumida no país, a cerveja, sofreria restrições na sua publicidade. Para que não sofra as limitações da legislação, o preparo de uma nova bebida, a partir da diluição de uma dose de 300 mL de uma cerveja que apresenta teor alcoólico 4 ºGL, deverá apresentar um volume final, em L, acima de a) 1,0. b) 1,4. c) 1,8. d) 2,0. e) 2,4. 13 - (UFMS) O volume de HCl concentrado (12 mol/L), necessário para preparar 500 mL de solução aquosa de HCl de concentração 0,06 mol/L, é igual a a) 2,5 mL. b) 4,0 mL. c) 5,0 mL. d) 8,0 mL. e) 10,0 mL. 14 - (UNIFOR CE) Um farmacêutico precisa preparar com exatidão 1,0 L de solução de glicose de concentração 5,0 g/L. Partindo de uma solução estoque de concentração 50,0 g/L, ele deve medir a) 100,0 mL da solução estoque e adicionar 1,0 L de água destilada. b) 10,0 mL da solução estoque e adicionar 1,0 L de água destilada. c) 1,0 mL da solução estoque e adicionar água destilada até completar 1,0 L. d) 10,0 mL da solução estoque e adicionar água destilada até completar 1,0 L. e) 100,0 mL da solução estoque e adicionar água destilada até completar 1,0 L. 15 - (UEMG) O dicromato de potássio, K2Cr2O7, é um sal alaranjado muito solúvel em água. O quadro, a seguir, apresenta a massa de dicromato de potássio e o volume de quatro soluções aquosas desse sal. Sobre essas quatro soluções, mostradas no quadro, é CORRETO afirmar que a) a solução I é a mais diluída. b) a solução III é mais concentrada do que a II. c) a concentração da solução II é 0,005 g/L. d) a concentração de IV é 4 vezes maior do que a III. 16 - (UEMG) Um desodorante vendido comercialmente nas farmácias traz a seguinte descrição do produto: “Lysoform Primo Plus - desodorante corporal que previne e reduz os maus odores, deixando uma agradável sensação de limpeza e frescor. Insubstituível na higiene diária, garante o bem-estar e a tranquilidade para o convívio social. Finalidade: Desodorizar e higienizar o corpo. Modo de Usar: Usar uma solução contendo 8 tampas (32 mL) de Lysoform Primo Plus para cada 1 litro de água.” Seguindo as orientações do fabricante, uma pessoa que preparar uma solução do produto com 250mL de água terá que adicionar quantas tampas da solução de Lysoform? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 17 - (UFU MG) Disponível em: <http://g1.globo.com>. Acesso em: 17 fev. 2014. De acordo com a figura, o consumo de líquidos durante as refeições deve ser evitado, porque a) dilui o suco gástrico, diminuindo sua concentração e dificultando a digestão. b) causa azia e, após diluir o suco gástrico, aumenta sua concentração. c) dilata o estômago, favorecendo a digestão e aumentando a concentração de ácido. d) engorda, uma vez que melhora o processo digestivo e a liberação dos nutrientes. 18 - (UEFS BA) Uma solução de permanganato de potássio, KMnO4(aq), sal de cor púrpura intensa usado como agente oxidante em muitas sínteses orgânicas, como a da sacarina e do ácido ascórbico, foi obtida pela dissolução de 63,2g desse sal em quantidade suficiente de água destilada para a obtenção de 2,0L de solução. Com base nessas informações e nas propriedades das soluções aquosas, é correto concluir: a) A coloração intensa da solução está associada ao estado de oxidação +6 do manganês presente no íon permanganato. b) O permanganato de potássio atua como agente oxidante quando o número de oxidação do manganês passa de +4 para +7. c) A diluição de uma alíquota de 200,0mL da solução preparada com 300mL de água destilada forma uma solução 8,0´10–2molL–1. d) O número de íons K+ presentes na solução preparada é de, aproximadamente, 1,2´1024ions. e) A concentração da solução de permanganato de potássio é de 2,0molL–1. 19 - (UNIFICADO RJ) Erros de medicação têm sido apontados como a causa de cerca de 8 mil mortes por ano no Brasil. Um exemplo dessa situação está apontado no fragmento de notícia abaixo: “Uma mulher morreu depois de ficar dez dias internada para tratar de uma pneumonia num hospital da zona oeste de São Paulo. Segundo familiares, a paciente de 28 anos teria recebido direto na veia uma medicação que deveria ser diluída em soro. Depois de uma parada respiratória, ela ficou na UTI (Unidade de Tratamento Intensivo) e morreu após voltar para o quarto, 24 horas depois.” Disponível em: <http://noticias.r7.com/sao-paulo/noticias/ Segundo a família, a diluição do medicamento poderia ter evitado a morte da paciente. Assim, deveria ter sido realizada a: a) adição de um soluto sólido a um solvente líquido. b) adição de mais solvente a uma solução, diminuindo a concentração do soluto. c) adição de um reagente padrão a uma solução de analito até que a reação entre os dois se complete. d) separação de dois componentes de uma mistura heterogênea pela diferença de densidade. e) separação de uma mistura heterogênea composta por uma fase sólida e uma fase fluída através da passagem por um material poroso semipermeável. 20 - (UFPB) O formaldeído, também conhecido como formol, tem sido indevidamente utilizado no alisamento capilar, acarretando risco à saúde, uma vez que é adicionado manualmente à formulação, nos próprios institutos de beleza. A legislação sanitária, estabelecida pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), permite o uso do formol em produtos cosméticos capilares, apenas, na função de conservante e com concentração máxima de 0,2% em volume, e restringe o acesso da população ao formol, coibindo seu uso como alisante capilar. Adquirindo-se um produto cuja concentração de formol é de 1,0% em volume, um procedimento para que a solução manipulada esteja em conformidade com a legislação é: a) Retirar uma parte do produto e adicionar uma parte do solvente. b) Retirar duas partes do produto e adicionar uma parte do solvente. c) Retirar uma parte do produto e adicionar duas partes do solvente. d) Retirar quatro partes do produto e adicionar uma parte do solvente. e) Retirar uma parte do produto e adicionar quatro partes do solvente. 21 - (ITA SP) Nas condições ambientes, 0,500g de um resíduo sólido foi dissolvido completamente em aproximadamente 13 mL de uma mistura dos ácidos nítrico e fluorídrico (HNO3 : HF = 10 : 3). A solução aquosa ácida obtida foi quantitativamente transferida para um balão volumétrico com capacidade de 250 mL e o volume do balão completado com água desmineralizada. A análise quantitativa dos íons de ferro na solução do balão revelou que a quantidade de ferro nesta solução era igual a 40,0 mg×L–1. Respeitando o número de algarismos significativos, determine a quantidade de ferro (em % em massa) presente no resíduo sólido. Mostre o raciocínio e os cálculos realizados para chegar à sua resposta. 22 - (FUVEST SP) Água e etanol misturam-se completamente, em quaisquer proporções. Observa-se que o volume final da mistura é menor do que a soma dos volumes de etanol e de água empregados para prepará-la. O gráfico a seguir mostra como a densidade varia em função da porcentagem de etanol (em volume) empregado para preparar a mistura (densidades medidas a 20 ºC). Se 50 mL de etanol forem misturados a 50 mL de água, a 20 ºC, o volume da mistura resultante, a essa mesma temperatura, será de, aproximadamente, a) 76 mL b) 79 mL c) 86 mL d) 89 mL e) 96 mL 23 - (UFG GO) Uma alíquota de 15,0 mL de uma solução 0,80 g/L (solução 1) de uma substância foi transferida para um balão volumétrico de 100,0 mL (solução 2). Após completar o volume total do balão com água destilada, transferiu-se uma alíquota de 5,0 mL para um outro balão volumétrico de 100,0 mL (solução 3). Ao completar-se o balão com água destilada, obteve-se uma solução com concentração diferente das demais. Com base nas diluições sequenciais, os valores das concentrações das soluções 2 e 3 são, respectivamente, a) 0,08 g/L e 0,0080 g/L b) 0,12 g/L e 0,0120 g/L c) 0,12 g/L e 0,0060 g/L d) 0,12 g/L e 0,0012 g/L e) 0,60 g/L e 0,0060 g/L 24 - (UFCG PB) No oceano atlântico, a concentração dos íons sódio Na+ é 0,5 mol/L. Se uma piscina com as dimensões de comprimento 50 m, largura 12 m e profundidade 3 m, for preenchida com a água deste oceano e em seguida 9/10 do seu conteúdo for esvaziado e substituído com água destilada, pode-se concluir que a nova quantidade de íons Na+ na piscina e a nova concentração em íons sódio são respectivamente: a) 9´104 mol de íons Na+ e 0,05 mol/L. b) 9´105 mol de íons Na+ e 5 10–2 mol/L. c) 9´103 mol de íons Na+ e 0,5 mol/L. d) 9´102 mol de íons Na+ e 5 10–1 mol/L. e) 9´106 mol de íons Na+ e 5 10–3 mol/L. TEXTO: 1 - Comum à questão: 25 Por conter todos os nutrientes que o organismo humano necessita, o leite pode ser considerado um alimento completo (seria ideal se os contivesse nas quantidades necessárias). Isso torna importante o conhecimento de sua composição, dada pela tabela abaixo. Composição média do leite do leite de vaca. *No leite são encontradas as principais vitaminas conhecidas. Além de cálcio e fósforo, importantes na formação de ossos e dentes, no leite existem cloro, potássio, sódio, magnésio, ferro, alumínio, bromo, zinco e manganês, formando sais orgânicos e inorgânicos. A associação entre esses sais e as proteínas do leite é um fator determinante da estabilidade das caseínas - o fosfato de cálcio, inclusive, faz parte da estrutura das micelas de caseína. O leite, ao sair do úbere, é ligeiramente ácido, e sua acidez tende a aumentar, principalmente, devido à ação de enzimas microbianas, que transformam a lactose em ácido lático. Logo, a determinação da acidez de um leite serve para avaliar o seu estado de conservação (fermentação). O leite proveniente de diversas fontes, tem um pH médio de 6,7 a 20ºC ou 6,6 a 25ºC e apresenta considerável efeito tampão, especialmente em pH entre 5 e 6, em razão da presença de CO2, proteínas, citratos, lactatos e fosfatos. Uma propriedade importante utilizada no combate à fraude do leite é a sua densidade, que varia entre 1,023 g/mL e 1,040 g/mL a 15ºC, com um valor médio de 1,032 g/mL. SILVA,P.H. Fonseca
da Leite, Aspectos de Composição e Propriedades, 25 - (UFPEL RS) A partir da composição do leite e das informações constantes no texto, analise as seguintes afirmativas: I. No fosfato de cálcio, o número de oxidação do fósforo é +4. II. O magnésio e o zinco, presentes no leite, são importantes na formação de ossos e dentes. III. Se a 70 litros de leite com densidade 1,032g/mL forem acrescidos 30 litros de água (densidade 1,0g/mL), esse leite apresentará densidade inferior a 1,023g/mL. IV. Entre os metais presentes no leite, o sódio e o potássio são alcalinos, representativos e menos densos do que o ferro e o manganês, que são de transição. Entre as afirmativas analisadas, estão corretas, apenas a) I, II e III. b) II, III e IV. c) III e IV. d) I e II. e) I, III e IV. TEXTO: 2 - Comum à questão: 26 Uma das alternativas viáveis ao Brasil para o uso de fontes renováveis de energia e com menor impacto ambiental é o biodiesel. No Brasil foi instituída a Lei 11.097, de 13 de janeiro de 2005, que obriga, a partir de 2008, em todo o território nacional, o uso de uma mistura em volume de 2 % de biodiesel e 98 % de diesel de petróleo, denominada de B2. Em janeiro de 2013, essa obrigatoriedade passará para 5 % (B5). Este biocombustível é substituto do óleo diesel, que é um combustível fóssil, pois obtido da destilação fracionada do petróleo. O procedimento normalmente utilizado para obtenção do biocombustível é através da transesterificação catalítica entre um óleo vegetal com álcool de cadeia curta, sendo obtidos ésteres graxos, como pode ser representado pela equação química abaixo: 26 - (UEPB) O óleo diesel comercializado em grandes cidades é denominado de diesel “metropolitano” pois é utilizado em regiões com grandes frotas de automóveis com base neste combustível e que tenham condições climáticas desfavoráveis à dispersão dos gases da combustão. Sabendo que o limite máximo de enxofre no diesel “metropolitano” é de 500 ppm, e que o biodiesel não possui enxofre, qual deve ser a porcentagem mínima em volume de biodiesel adicionado ao diesel para que a norma de quantidade de enxofre seja obedecida se o óleo diesel puro possui 600 ppm de enxofre? a) 25 % b) 80 % c) 20 % d) 75 % e) 2 % TEXTO: 3 - Comum à questão: 27 Texto I No Konso [Etiópia], o homem carrega água apenas nas duas ou três semanas subsequentes ao nascimento de seu bebê. Garotos pequenos pegam água também, mas apenas até os 7 ou 8 anos. Essa regra é seguida à risca – por homens e mulheres. “Se garotos mais velhos carregam água, as pessoas começam a fofocar que a mãe deles é preguiçosa”, diz Aylito. A reputação de uma mulher do Konso, diz ela, assenta-se no trabalho duro. “Se eu ficar sentada em casa e não fizer nada, ninguém vai gostar de mim. Mas, se eu correr para cima e para baixo com 45 litros de água, eles dirão que sou uma mulher sábia que trabalha duro”. Lemeta, tímido, para na casa de Aylito Binayo e pede permissão ao marido dela, Guyo Jalto, para checar seus galões. Jalto leva-o até a palhoça onde eles são guardados. Lemeta abre a tampa de um deles e cheira, balançando a cabeça em aprovação – a família está usando WaterGuard, um aditivo à base de cloro. Uma tampinha cheia do produto purifica um galão de água. O governo passou a distribuir WaterGuard logo no começo da mais recente epidemia de diarreia. Lemeta também verifica se a família possui uma latrina e fala aos moradores sobre as vantagens de ferver a água de beber, lavar as mãos e banhar-se duas vezes por semana. (Adaptado de: ROSENBERG, Tina. O fardo da sede. Revista National Geographic. ed.121, 2010. Disponível em: <http://viajeaqui.abril.com.br/national-geographic/ edicao-121/busca-agua-propria-542206.shtml?page=3>. Acesso em: 3 ago. 2011.) Texto II A família de Aylito trata a água com o WaterGuard (WG), que consiste em uma solução aquosa de hipoclorito de sódio (2,5% m/v). O NaClO é um forte oxidante que se dissocia em água, conforme as equações [Eq.1] e [Eq.2] a seguir. NaClO(s) ® + [Eq.1] + H2O HClO(aq) + [Eq.2] Para uma ação desinfetante adequada, há necessidade de, no mínimo, 2 mg/L de cloro residual (HClO(aq) e ) na água. Dados: 27 - (UEL PR) Com base nas informações do texto II, considere as afirmativas a seguir. I. O volume mínimo de WG que Aylito precisa para obter 45 L de água tratada é de aproximadamente 3,6 mL. II. A quantidade de matéria de NaClO presente no frasco de 1 L de WG é de, aproximadamente, 0,034 mol. III. Ao adicionar o volume de uma tampinha de WG ao galão de 45 L, Aylito faz uma diluição, e a quantidade de matéria de no galão será menor que na tampinha. IV. Segundo a [Eq.2], no equilíbrio, a velocidade da reação no sentido da formação do HClO(aq) é igual à velocidade de sua dissociação em . Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. TEXTO: 4 - Comum à questão: 28 No Konso [Etiópia], o homem carrega água apenas nas duas ou três semanas subsequentes ao nascimento de seu bebê. Garotos pequenos pegam água também, mas apenas até os 7 ou 8 anos. Essa regra é seguida à risca – por homens e mulheres. “Se garotos mais velhos carregam água, as pessoas começam a fofocar que a mãe deles é preguiçosa”, diz Aylito. A reputação de uma mulher do Konso, diz ela, assenta-se no trabalho duro. “Se eu ficar sentada em casa e não fizer nada, ninguém vai gostar de mim. Mas, se eu correr para cima e para baixo com 45 litros de água, eles dirão que sou uma mulher sábia que trabalha duro”. Lemeta, tímido, para na casa de Aylito Binayo e pede permissão ao marido dela, Guyo Jalto, para checar seus galões. Jalto leva-o até a palhoça onde eles são guardados. Lemeta abre a tampa de um deles e cheira, balançando a cabeça em aprovação – a família está usando WaterGuard, um aditivo à base de cloro. Uma tampinha cheia do produto purifica um galão de água. O governo passou a distribuir WaterGuard logo no começo da mais recente epidemia de diarreia. Lemeta também verifica se a família possui uma latrina e fala aos moradores sobre as vantagens de ferver a água de beber, lavar as mãos e banhar-se duas vezes por semana. (Adaptado de: ROSENBERG, Tina. O fardo da sede. Revista National Geographic. ed.121, 2010. Disponível em: <http://viajeaqui.abril.com.br/national-geographic/ edicao-121/busca-agua-propria-542206.shtml?page=3>. Acesso em: 3 ago. 2011.) Texto IV A família de Aylito trata a água com o WaterGuard (WG), que consiste em uma solução aquosa de hipoclorito de sódio (2,5% m/v). O NaClO é um forte oxidante que se dissocia em água, conforme as equações [Eq.1] e [Eq.2] a seguir. NaClO(s) ® + [Eq.1] + H2O HClO(aq) + [Eq.2] Para uma ação desinfetante adequada, há necessidade de, no mínimo, 2 mg/L de cloro residual (HClO(aq) e ) na água. 28 - (UEL PR) Com base nas informações do texto IV, considere as afirmativas a seguir. I. O volume mínimo de WG que Aylito precisa para obter 45 L de água tratada é de aproximadamente 3,6 mL. II. A quantidade de matéria de NaClO presente no frasco de 1 L de WG é de, aproximadamente, 0,034 mol. III. Ao adicionar o volume de uma tampinha de WG ao galão de 45 L, Aylito faz uma diluição, e a quantidade de matéria de no galão será menor que na tampinha. IV. Segundo a [Eq.2], no equilíbrio, a velocidade da reação no sentido da formação do HClO(aq) é igual à velocidade de sua dissociação em . Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. TEXTO: 5 - Comum à questão: 29 Alguns cheiros nos provocam fascínio e atração. Outros trazem recordações agradáveis, até mesmo de momentos da infância. Aromas podem causar sensação de bem-estar ou dar a impressão de que alguém está mais atraente. Os perfumes têm sua composição aromática distribuída em um modelo conhecido como pirâmide olfativa, dividida horizontalmente em três partes e caracterizada pelo termo nota. As notas de saída, constituídas por substâncias bem voláteis, dão a primeira impressão do perfume. As de coração demoram um pouco mais para serem sentidas. São as notas de fundo que permanecem mais tempo na pele. (Cláudia M. Rezende. Ciência Hoje, julho de 2011. Adaptado.) 29 - (UNESP SP) Um químico, ao desenvolver um perfume, decidiu incluir entre os componentes um aroma de frutas com concentração máxima de 10–4 mol/L. Ele dispõe de um frasco da substância aromatizante, em solução hidroalcoólica, com concentração de 0,01 mol/L. Para a preparação de uma amostra de 0,50 L do novo perfume, contendo o aroma de frutas na concentração desejada, o volume da solução hidroalcoólica que o químico deverá utilizar será igual a a) 5,0 mL. b) 2,0 mL. c) 0,50 mL. d) 1,0 mL. e) 0,20 mL. TEXTO: 6 - Comum à questão: 30 Experiência – Escrever uma mensagem secreta no laboratório Materiais e Reagentes Necessários · Folha de papel · Pincel fino · Difusor · Solução de fenolftaleína · Solução de hidróxido de sódio 0,1 mol/L ou solução saturada de hidróxido de cálcio Procedimento Experimental Utilizando uma solução incolor de fenolftaleína, escreva com um pincel fino uma mensagem numa folha de papel. A mensagem permanecerá invisível. Para revelar essa mensagem, borrife a folha de papel com uma solução de hidróxido de sódio ou de cálcio, com o auxílio de um difusor. A mensagem aparecerá magicamente com a cor vermelha. Explicação A fenolftaleína é um indicador que fica vermelho na presença de soluções básicas, nesse caso, uma solução de hidróxido de sódio ou de cálcio. <http://tinyurl.com/o2vav8v> Acesso em: 31.08.15. Adaptado. 30 - (FATEC SP) Um aluno da Fatec foi ao laboratório de Química para realizar esse experimento. Lá ele encontrou apenas uma solução aquosa de NaOH de concentração 0,5 mol/L. Para realizar a experiência na concentração descrita no texto, a partir da solução que ele encontrou, deverá realizar uma a) diluição com água. b) evaporação de água. c) dissolução de NaOH sólido. d) titulação de precipitação de NaOH. e) mistura com uma solução de NaCl. GABARITO 1) Gab: B 2) Gab: D 3) Gab: E 4) Gab: C 5) Gab: C 6) Gab: B 7) Gab: 80 8) Gab: C 9) Gab: D 10) Gab: C 11) Gab: B 12) Gab: E 13) Gab: A 14) Gab: E 15) Gab: B 16) Gab: B 17) Gab: A 18) Gab: C 19) Gab: B 20) Gab: E 21) Gab: Cálculo da massa de Ferro presente na solução: 1 L de solução ______ 40 mg de Ferro 0,25 L de solução ______ m m = 10 mg de Ferro Cálculo da porcentagem de Ferro no sólido: 0,500 g ______ 100% 10 × 10–3 g ______ P P = 2,00% 22) Gab: E 23) Gab: C 24) Gab: A 25) Gab: C 26) Gab: C 27) Gab: B 28) Gab: B 29) Gab: A 30) Gab: A Lista de Exercícios – Mistura de Soluções sem Reação Química 01 - (UEA AM) 100 mL de uma solução aquosa contendo 10 g de sacarose (açúcar comum) dissolvidos foram misturados com 100 mL de uma solução aquosa contendo 20 g desse açúcar dissolvidos. A concentração de sacarose na solução obtida, expressa em porcentagem (m/V), é a) 5%. b) 10%. c) 15%. d) 25%. e) 30%. 02 - (UERGS) O volume em litros de uma solução de HNO3 0,1 mol.L–1 que deve ser adicionado a 5 litros de uma solução de HNO3 0,5 mol.L–1 para obter uma concentração final igual a 0,2 mol.L–1 é a) 3. b) 6. c) 12. d) 15. e) 30. 03 - (PUC RS) Uma solução foi preparada misturando-se 200 mL de uma solução de HBr 0,20 mol/L com 300 mL de solução de HCl 0,10 mol/L. As concentrações, em mol/L, dos íons Br–, Cl– e H+ na solução serão, respectivamente, a) 0,04 0,03 0,04 b) 0,04 0,03 0,07 c) 0,08 0,06 0,06 d) 0,08 0,06 0,14 e) 0,2 0,1 0,3 04 - (UFOP MG) 100 mL de uma solução 0,6 mol/L de cloreto de bário (BaCl2) adicionaram-se 100 mL de uma solução 0,4 mol/L de nitrato de bário (Ba(NO3)2). A concentração dos íons presentes na solução final, em mol/L, é: [Ba2+] = _____ [Cl- ] = _____ [NO3-] = _____ 05 - (UFG GO) Mistura-se 80mL de uma solução aquosa de NaI 0,5M com 120mL de solução aquosa de BaI2 1,0M. Pede-se a concentração molar da solução resultante: a) em relação ao NaI e BaI; b) em relação aos íons presentes na solução. 06 - (PUC SP) Em um béquer foram misturados 200 mL de uma solução aquosa de cloreto de cálcio de concentração 0,5 mol.L–1 e 300 mL de uma solução 0,8 mol.L–1 de cloreto de sódio. A solução obtida apresenta concentração de ânion cloreto de aproximadamente a) 0,34 mol.L–1 b) 0,65 mol.L–1 c) 0,68 mol.L–1 d) 0,88 mol.L–1 e) 1,3 mol.L–1 07 - (UEPG PR) Adicionando 200 mL de HCl 0,20 mol/L (solução A) a 300 mL de HCl 0,30 mol/L (solução B), se obtem a solução C. Sobre esse processo, assinale o que for correto. Dados de massa: H = 1; Cl = 35,5. 01. A concentração de HCl na mistura resultante (solução C) é de 0,26 mol/L. 02. Adicionando 500 mL de água à solução C, a concentração de H+ será de 130 ppm. 04. A concentração de H+ na solução B é 0,30 g/L. 08. A concentração de Cl– na solução A é 0,71 g/L. 16. Para a completa neutralização de 500 mL da solução C, serão necessários 130 mL de solução 1,0 mol/L de NaOH. 08 - (IFGO) Um laboratorista misturou 200 mL de uma solução aquosa de NaCl 0,3 mol/L com 100 mL de solução aquosa 0,2 mol/L de MgCl2. Em relação a esse processo e a sua solução resultante, é correto afirmar: a) A concentração de íons Mg2+ é igual a 0,4 mol/L. b) A concentração de íons Cl– é igual a 0,3 mol/L. c) A concentração de íons Na+ é igual a 0,02 mol/L. d) A quantidade aproximada, em gramas, de Mg2+ é igual a 1,46. e) A quantidade aproximada, em gramas, de Cl– é igual a 0,3. 09 - (UFT TO) A uma solução de 250mL de NaOH 3mol/L foi adicionado 250mL de solução de Na2SO4 3mol/L. Qual a concentração de íons Na+ na solução resultante da mistura. a) 3,0 mol/L b) 6,0 mol/L c) 9,0 mol/L d) 4,5 mol/L e) 3,5 mol/L 10 - (UERJ) Atualmente, o óleo diesel utilizado em veículos automotores pode apresentar duas concentrações de enxofre, como mostra a tabela abaixo: A partir de janeiro de 2009, terá início a comercialização do óleo diesel S-50, com concentração de enxofre de 50 mg.L–1, mais indicado para reduzir a poluição atmosférica causada pelo uso desse combustível. Um veículo foi abastecido com uma mistura contendo 20 L de óleo diesel S-500 e 55 L de óleo diesel S-2000. Admitindo a aditividade de volumes, calcule a concentração de enxofre, em mol.L–1, dessa mistura. Em seguida, determine o volume de óleo diesel S-50 que apresentará a mesma massa de enxofre contida em 1 L de óleo diesel S-2000. 11 - (Unimontes MG) As águas salgadas têm maior concentração de íons quando comparadas àquela encontrada em águas doces. O encontro das águas dos rios e do mar e o tempo que determinados íons permanecem no mar podem ser um indicador de alterações antrópicas. Admitindo que a concentração média do íon sódio, Na+, em águas doces é de 0,23 x 10–3 mol/L e que o volume dessas águas lançado no oceano em todo o planeta é de 3,6 x 1016 L/ano, pode-se estimar que, em 78 x 106 anos de permanência de íons Na+ em águas salgadas, a quantidade armazenada de matéria, mol, desses íons é, aproximadamente, a) 8,3 x 1012. b) 6,0 x 1023. c) 6,5 x 1020. d) 4,7 x 1020. 12 - (UFAM) A dois litros de solução aquosa sacarose de concentração 50 g/L foi adicionada 6 litros de concentração 2 mols/L de solução aquosa de cloreto de sódio. Qual a concentração do sal e do açúcar na solução final? a) 25,0 g/L; 3,0 mol/L b) 0,2 Kg/L; 3,0 mol/L c) 12,5 g/L; 1,5 mol/L d) 25,0 g/L; 1,5 mol/L e) 12,5 g/L; 3,0 mol/L 13 - (UERJ) Para estudar os processos de diluição e mistura foram utilizados, inicialmente, três frascos contendo diferentes líquidos. A caracterização desses líquidos é apresentada na ilustração abaixo. A seguir, todo o conteúdo de cada um dos frascos foi transferido para um único recipiente. Considerando a aditividade de volumes e a ionização total dos ácidos, a mistura final apresentou uma concentração de íons H+, em mol×L-1, igual a: a) 0,60 b) 0,36 c) 0,24 d) 0,12 14 - (UFPR) Ao se misturar 100 mL de solução aquosa 0,15 mol.L-1 de cloreto de potássio com 150 mL de solução aquosa 0,15 mol.L-1 de cloreto de sódio, a solução resultante apresentará, respectivamente, as seguintes concentrações de Na+, K+ e Cl-: a) 0,09 mol.L-1 , 0,06 mol.L-1, 0,15 mol.L-1 b) 0,05 mol.L-1 , 0,06 mol.L-1, 1,1 mol.L-1 c) 0,06 mol.L-1 , 0,09 mol.L-1, 0,15 mol.L-1 d) 0,09 mol.L-1 , 0,09 mol.L-1, 0,09 mol.L-1 e) 0,15 mol.L-1 , 0,15 mol.L-1, 0,30 mol.L-1 15 - (Mackenzie SP) Adicionando-se 600 mL de uma solução 0,25 molar de KOH a um certo volume (v) de solução 1,5 molar de mesma base, obtém-se uma solução 1,2 molar. O volume (v) adicionado de solução 1,5 molar é de: a) 0,1 L b) 3,0 L c) 2,7 L d) 1,5 L e) 1,9 L 16 - (UNICAMP SP) – Ainda sonolentos, saem em direção ao local da ocorrência e resolvem parar num posto de combustível. – Complete! – diz Rango ao frentista. Assim que o rapaz começa a colocar álcool no tanque, Estrondosa grita: – Pare! Pare! Este carro é a gasolina! – Ainda bem que você percebeu o engano – disse Rango. – Amigo! Complete o tanque com gasolina. O nosso herói procedeu assim porque calculou que, com o volume de álcool anidro colocado no tanque, adicionando a gasolina contendo 20% (volume/volume) de etanol, obteria um combustível com 24% de etanol (volume/volume), igual àquele vendido nos postos até pouco tempo atrás. a) Sabendo-se que o volume total do tanque é 50 litros, qual é a quantidade total de álcool, em litros, no tanque agora cheio? b) Que volume de etanol anidro o frentista colocou por engano no tanque do carro? 17 - (FUVEST SP) Uma enfermeira precisa preparar 0,50 L de soro que contenha 1,5 x 10-2 mol de KCl e 1,8 x 10-2 mol de NaCl, dissolvidos em uma solução aquosa de glicose. Ela tem à sua disposição soluções aquosas de KCl e NaCl de concentrações, respectivamente, 0,15 g/mL e 0,60 x 10-2 g/mL. Para isso, terá que utilizar x mL da solução de KCl e y mL da solução de NaCl e completar o volume, até 0,50 L, com a solução aquosa de glicose. Os valores de x e y devem ser, respectivamente, Dados: massa molar (g/mol) KCl ............... 75 NaCl ............. 59 a) 2,5 e 0,60 x 102 b) 7,5 e 1,2 x 102 c) 7,5 e 1,8 x 102 d) 15 e 1,2 x 102 e) 15 e 1,8 x 102 18 - (UNESP SP) Em um laboratório, foram misturados 200 mL de solução 0,05 mol/L de cloreto de cálcio (CaCl2) com 600 mL de solução 0,10 mol/L de cloreto de alumínio (AlCl3), ambas aquosas. Considerando o grau de dissociação desses sais igual a 100% e o volume final igual à soma dos volumes de cada solução, a concentração, em quantidade de matéria (mol/L), dos íons cloreto (Cl–) na solução resultante será de: a) 0,25. b) 0,20. c) 0,15. d) 0,10. e) 0,05. 19 - (UFMS) A mistura de duas soluções pode resultar em uma reação química e, conseqüentemente, na formação de outras soluções, ou simplesmente numa variação na concentração das espécies presentes. Misturaram-se 50 mL de uma solução 1,0 mol/L AlCl3 a 50 mL de uma solução 1,0 mol/L de KCl. Calcule o valor obtido pela soma das concentrações finais dos íons Al3+, K+ e Cl– na solução, emmol/L. 20 - (UFG GO) Um analista necessita de 100 mL de uma solução aquosa de NaCl 0,9% (m/v). Como não dispõe do sal puro, resolve misturar duas soluções de NaCl(aq): uma de concentração 1,5% (m/v) e outra de 0,5% (m/v). Calcule o volume de cada solução que deverá ser utilizado para o preparo da solução desejada. 21 - (UFG GO) Para determinar o teor alcoólico da cerveja, compara-se a sua densidade, antes e após o processo fermentativo. Nesse processo, a glicose (C6H12O6) é o principal açúcar convertido em etanol e dióxido de carbono gasoso. Calcule o teor alcoólico, em porcentagem de álcool por volume, de uma cerveja cuja densidade inicial era de 1,05 g/mL e a final, de 1,01 g/mL. Dado: densidade do álcool etílico = 0,79 g/mL 22 - (UEPG PR) A respeito de uma mistura de soluções de densidade igual a 1,0 que foi preparada com 250 mL de solução 0,04 mol/L de NaHCO3 e 750 mL de solução 0,08 mol/L de Na2CO3, assinale o que for correto. Dados de massa: Na = 23 H = 1,0 C = 12,0 O = 16 01. Ela contém 0,01 mol/L de NaHCO3 02. Ela contém 1,61 g/L de íons Na+ 04. Ela contém 0,06 mol/L de íons CO 08. Ela contém 6.360 ppm de Na2CO3 16. Ela contém 0,13 mol/L de íons Na+ 23 - (UERJ) Observe, a seguir, a fórmula estrutural do ácido ascórbico, também conhecido como vitamina C: Para uma dieta saudável, recomenda-se a ingestão diária de 2,5´10–4 mol dessa vitamina, preferencialmente obtida de fontes naturais, como as frutas. Considere as seguintes concentrações de vitamina C: - polpa de morango: 704 mg.L–1; - polpa de laranja: 528 mg.L–1. Um suco foi preparado com 100 mL de polpa de morango, 200 mL de polpa de laranja e 700 mL de água. A quantidade desse suco, em mililitros, que fornece a dose diária recomendada de vitamina C é: a) 250 b) 300 c) 500 d) 700 24 - (Mackenzie SP) Em um laboratório de Química, existem 4 frascos A, B, C e D contendo soluções de um mesmo soluto, conforme mostrado na tabela. Utilizando as soluções contidas em cada frasco, foram preparadas as seguintes misturas, exatamente na ordem apresentada abaixo. I. Conteúdo total do frasco A com metade do conteúdo do frasco B e mais 200 mL do conteúdo do frasco C. II. Conteúdo restante do frasco B com 200 mL do conteúdo do frasco C e mais 100 mL do conteúdo do frasco D. III. Conteúdo restante do frasco C com 400 mL do frasco D. Em relação às misturas I, II e III, é correto afirmar que a concentração molar a) da mistura I é maior do que as concentrações molares das misturas II e III. b) da mistura II é maior do que as concentrações molares das misturas I e III. c) da mistura III é maior do que as concentrações molares das misturas I e II. d) da mistura II é menor do que a concentração molar da mistura I. e) da mistura II é maior do que a concentração molar da mistura III. 25 - (UEG GO) Em um laboratório, encontram-se duas soluções aquosas A e B de mesmo soluto, com concentrações de 1,2 e 1,8 mol.L-1, respectivamente. De posse dessas informações, determine: a) o número de mols do soluto presente em 200 mL da solução A; b) a concentração final de uma solução obtida pela mistura de 100 mL da solução A com 300 mL da solução B. 26 - (UEM PR) A aplicação de fertilizantes líquidos em lavouras depende fundamentalmente da formulação do fertilizante e do tipo de lavoura. A tabela a seguir apresenta as concentrações de nitrogênio, fósforo e potássio (NPK) que devem estar presentes no fertilizante de uma determinada lavoura. Sabendo-se que um agricultor possui três formulações aquosas estoque de fertilizante: a primeira (1) contendo 0 g/L de nitrogênio, 60 g/L de fósforo e 40 g/L de potássio; a segunda (2) contendo 50 g/L de nitrogênio, 50 g/L de fósforo e 0 g/L de potássio; e a terceira (3) 40 g/L de nitrogênio, 0 g/L de fósforo e 60 g/L de potássio, assinale a(s) alternativa(s) correta(s) a respeito das formulações de fertilizante ótimas para cada lavoura. 01. Para a lavoura A, deve ser feita uma solução contendo 50 mL da formulação (1) e 50 mL da formulação (3), diluindo-se em seguida para um volume final de 5 litros. 02. As formulações estoque podem ser preparadas a partir dos sais nitrato de amônia, fosfato monoácido de cálcio e cloreto de potássio. 04. Para se preparar a primeira solução estoque (1), em relação ao K, pode-se usar, aproximadamente, 1,025 mols de KCl dissolvido em 1 litro de água. 08. Além de NPK, fertilizantes podem conter outros compostos em menor proporção, fontes de micronutrientes, como Fe, Zn, Mn e Cu. 16. Para a lavoura C, deve ser feita uma solução contendo 150 mL da formulação (2) e 150 mL da formulação (3), diluindo-se em seguida a um volume final de 15 litros. 27 - (FUVEST SP) Uma usina de reciclagem de plástico recebeu um lote de raspas de 2 tipos de plásticos, um deles com densidade 1,10 kg/L e outro com densidade 1,14 kg/L. Para efetuar a separação dos dois tipos de plásticos, foi necessário preparar 1000 L de uma solução de densidade apropriada, misturando-se volumes adequados de água (densidade = 1,00 kg/L) e de uma solução aquosa de NaCl, disponível no almoxarifado da usina, de densidade 1,25 kg/L. Esses volumes, em litros, podem ser, respectivamente, a) 900 e 100. b) 800 e 200. c) 500 e 500. d) 200 e 800. e) 100 e 900. 28 - (UEM PR) Foram preparadas três soluções de um mesmo soluto em água pura. A primeira é uma solução de 1 L a 10 g/L, a segunda é uma solução de 500 mL a 25 g/L, a terceira é uma solução de 1,5 L a 15 g/L. Sabendo que as três soluções são mantidas a 25 ºC e que o coeficiente de solubilidade da substância em questão é de 40 g/L a essa temperatura, assinale o que for correto. 01. Considerando que o acréscimo de soluto não altera significativamente o volume da solução, é necessário acrescentar 7,5 g de soluto para que a segunda solução fique saturada. 02. Se, a 15 ºC, o coeficiente de solubilidade do soluto utilizado diminui 30 %, nenhuma das soluções apresentará precipitado a essa temperatura. 04. Se as três soluções forem completamente misturadas em um recipiente com capacidade para três litros, a concentração da solução resultante será de 15 g/L. 08. Essas soluções são exemplos de sistemas heterogêneos com três fases cada. 16. A solução com a maior massa de soluto dissolvida é a segunda. 29 - (UEL PR) Cada um dos béqueres representados a seguir contém soluções aquosas com partículas de um determinado soluto. O soluto é o mesmo em todos os béqueres. Com base nos conhecimentos sobre concentração de soluções, responda aos itens a seguir. a) Quais soluções são as mais concentradas? Explique. b) Quando as soluções B e E são combinadas, a solução resultante terá a mesma concentração da solução contida no béquer A? Explique. TEXTO: 1 - Comum à questão: 30 A observação da coloração da chama em um bico de Bunsen é uma técnica analítica na qual amostras que contêm cátions metálicos, como potássio, bário, sódio e estrôncio, são inseridas na chama. Os elementos, ao receberem energia da chama, geram espécies excitadas que, ao retornarem para o estado fundamental, liberam parte da energia recebida na forma de radiação e a chama adquire uma cor que caracteriza o cátion metálico. Para a realização deste teste foram preparadas quatro soluções aquosas, como mostra a tabela a seguir: 30 - (UEL PR) Considere as seguintes afirmativas com relação às soluções 1, 2, 3 e 4: Dados: I. A concentração dos íons nitrato na solução 1 é de 2 × 10-1 mol/L II. A massa de íons potássio na solução 2 é de 2, 34 × 10-1 g III. 20 mL da solução 3 tem concentração de 4 × 10-1 mol/L IV. A concentração da solução 4 é de 2 × 10-1 g/L Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e IV são corretas. b) Somente as afirmativas II e III são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. GABARITO 1) Gab: C 2) Gab: D 3) Gab: D 4) Gab: Ba = 0,5mol/L Cl- = 0,6mol/L NO3- = 0,4mol/L 5) a) em relação ao NaI é 0,2molar em relação ao BaI2 é 0,6molar b) [na+] = 0,2 molar [Ba+] = 0,6 molar [I-] = 1,4 molar 6) Gab: D 7) Gab: 23 8) Gab: D 9) Gab: D 10) Gab: 20 ´ 500 + 55 ´ 2000 = C ´ 75 ® C = 1600 mg×L–1 M = 1,6/32 = 0,05 mol×L–1 x = 40 L 11) Gab: C 12) Gab: C 13) Gab: C 14) Gab: A 15) Gab:E 16) Gab: a) Quantidade total de álcool na gasolina com 24% de etanol é x = 12L b) Volume de etanol anidro colocado por engano: 2,5L 17) Gab: C 18) Gab: A 19) Gab: 03 20) Gab: VSol2 = 60 mL e VSol1 = 40 mL 21) Gab: 0,053 mL de etanol por mL de cerveja, ou 5,3 %. 22) Gab: 29 23) Gab: A 24) Gab: C 25) Gab: a) W = 0,24 mol de soluto b) Cf = 1,65 mol.L-1 26) Gab: 15 27) Gab: C 28) Gab: 07 29) Gab: a) Considerando o número de partículas de soluto e o volume das soluções em cada béquer, pode-se afirmar que os béqueres A e E são os mais concentrados em relação aos demais e ambos estão na mesma concentração, 6/250. b) Não. No béquer A, tem-se a seguinte razão de soluto/volume de solução: 12/500. Ao se combinar as soluções contidas nos béqueres B e E, tem-se a razão 9/500, a qual é menor do que a encontrada no béquer A. 30) Gab: D Lista de Exercícios – Titulação e Mistura de Soluções com Reação Química 01 - (FMABC SP) O ânion permanganato é um excelente oxidante em meio de ácido sulfúrico. Esse ânion apresenta coloração violeta que pode ser descolorida com adição de uma solução de peróxido de hidrogênio em meio ácido. As espécies envolvidas no processo estão representadas na equação não balanceada. MnO4– (aq) + H+ (aq) + H2O2(aq) Mn2+ (aq) + O2(g) + H2O(l) Para descolorir completamente 20 mL de uma solução 0,10 mol.L–1 de permanganato são necessários exatamente a) 10 mL de uma solução aquosa 0,20 mol.L–1 de H2O2. b) 20 mL de uma solução aquosa 0,20 mol.L–1 de H2O2. c) 25 mL de uma solução aquosa 0,20 mol.L–1 de H2O2. d) 50 mL de uma solução aquosa 0,20 mol.L–1 de H2O2. 02 - (PUC RJ) O volume de 25,00 mL de uma amostra aquosa de ácido oxálico (H2C2O4) foi titulado com solução padrão 0,020 mol L–1 de KOH. H2C2O4(aq) + 2OH– (aq) C2O42–(aq) + 2H2O (l) A titulação alcançou o ponto de equivalência com 25,00 mL de solução titulante; assim, a concentração, em mol L–1, de ácido oxálico na amostra original é igual a a) 1,0 10–3 b) 2,0 10–3 c) 1,0 10–2 d) 2,0 10–2 e) 1,0 10–1 03 - (UFT TO) Uma amostra de 50 mL de vinagre comercial, a qual contém ácido acético (CH3COOH) como um componente importante, é titulada com uma solução 1,0 M de NaOH. Ao final da titulação, foram gastos 5,75 mL da base. A concentração (em mol/L) de ácido acético presente no vinagre é: a) 0,1 b) 0,2 c) 0,3 d) 0,4 e) 0,5 04 - (ITA SP) Assinale a opção que apresenta os instrumentos de medição de volume mais indicados para a realização de uma titulação. a) Bureta e erlenmeyer b) Proveta e erlenmeyer c) Pipeta volumétrica e erlenmeyer d) Proveta e béquer e) Pipeta volumétrica e béquer 05 - (PUC MG) 20 mL de HCl 0,5 mol L–1 foram neutralizados por 10 mL de solução aquosa de NaOH. Qual foi a concentração dessa solução? a) 0,1 mol L–1 b) 0,5 mol L–1 c) 1,0 mol L–1 d) 2,0 mol L–1 06 - (UFG GO) Um aluno preparou uma solução pesando uma quantidade de uma base em um béquer. Em seguida, a amostra dissolvida foi transferida para um balão volumétrico. Uma alíquota dessa solução foi pipetada para um erlenmeyer e, em seguida, titulada com uma solução ácida presente em uma bureta. Os instrumentos volumétricos utilizados pelo aluno para o preparo das soluções foram os seguintes: a) b) c) d) e) 07 - (PUC RJ) Considere a reação entre 10 g de carbonato de cálcio e 250 mL de solução 1,0 mol L–1 de HCl: CaCO3(s) + 2HCl(aq) ® CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l) A reação produz, considerando um rendimento percentual de 90%, uma massa de CO2 que mais se aproxima a: a) 1,0 g. b) 2,5 g. c) 4,0 g. d) 6,5 g. e) 9,0 g. 08 - (ENEM) O peróxido de hidrogênio é comumente utilizado como antisséptico e alvejante. Também pode ser empregado em trabalhos de restauração de quadros enegrecidos e no clareamento de dentes. Na presença de soluções ácidas de oxidantes, como o permanganato de potássio, este óxido decompõe-se, conforme a equação a seguir: 5 H2O2 (aq) + 2 KMnO4 (aq) + 3 H2SO4 (aq) ® 5 O2 (g) + 2 MnSO4 (aq) + K2SO4 (aq) + 8 H2O (l) ROCHA-FILHO, R. C. R.; SILVA, R. R. Introdução aos Cálculos da Química. São Paulo: McGraw-Hill, 1992. De acordo com a estequiometria da reação descrita, a quantidade de permanganato de potássio necessária para reagir completamente com 20,0 mL de uma solução 0,1 mol/L de peróxido de hidrogênio é igual a a) 2,0×100 mol. b) 2,0×10–3 mol. c) 8,0×10–1 mol. d) 8,0×10–4 mol. e) 5,0×10–3 mol. 09 - (UEG GO) A figura abaixo representa o esquema de uma titulação ácido-base. De acordo com as informações apresentadas acima, calcule: a) A concentração do ácido presente no erlenmeyer. b) O pH da solução contida na bureta. 10 - (PUC RJ) Na reação de neutralização de 40 mL de solução 1,5 mol L–1 de hidróxido de sódio com 60 mL de solução 1,0 mol L–1 de ácido clorídrico, é CORRETO afirmar que a concentração em quantidade de matéria (mol L–1) de Na+ nos 100 mL resultantes da mistura das soluções é igual a: a) 0,2 b) 0,4 c) 0,6 d) 0,8 e) 1,2 11 - (UESPI) Na química, utilizamos um processo chamado de “Titulação” para determinar a quantidade de substância de uma solução, através do confronto com outra espécie química, de concentração e natureza conhecidas. As titulações ácido-base, titulação de oxidação-redução e titulação de complexação são exemplos deste procedimento. No caso de uma titulação ácido-base, em que foi utilizado 87,5 mL de HCl 0,1 M para se neutralizar um certo volume de NaOH 0,35 M, qual a quantidade de NaOH envolvida? Dados: massa molar do NaOH = 40g; massa molar do HCl = 36,5g a) 15,0 mL b) 25,0 mL c) 50,0 mL d) 75,0 mL e) 87,5 mL 12 - (UFJF MG) O controle de qualidade para amostras de vinagre, que contém ácido acético (H3CCOOH), é feito a partir da reação deste com hidróxido de sódio. Sabendo-se que, de um modo geral, os vinagres comercializados possuem 3 g de ácido acético a cada 100,0 mL de vinagre, qual seria o volume, em litros, de NaOH 0,5 mol/L gasto para neutralizar 100,0 mL desse vinagre? a) 1,0 b) 0,5 c) 0,1 d) 0,2 e) 0,25 13 - (UEL PR) Algumas pessoas acabam culpando o cozinheiro pelos distúrbios estomacais que sentem. Para eliminar o “mal-estar” é freqüente usar, como antiácido estomacal, o bicarbonato de sódio (NaHCO3). A reação que ocorre com o uso deste antiácido pode ser representada pela equação a seguir: Considerando que o suco gástrico contenha 100 mL de HCl 0,100 mol L–1, para neutralizar completamente essa quantidade de ácido, a massa necessária, em gramas, de bicarbonato de sódio, será: a) 0,100. b) 0,300. c) 0,840. d) 3,00. e) 84,0 14 - (UEPG PR) Um frasco contendo solução aquosa de NaOH teve seu rótulo rasurado, ficando impossibilitada a identificação da sua concentração. Para a determinação da concentração foi realizada uma titulação utilizando-se 2,0mL da referida solução e algumas gotas do indicador fenolftaleína. Em seguida, adicionou-se, gota a gota, uma solução de HCl 1,0 mol/L, até a mudança de cor do indicador. Considerando o princípio da equivalência, calcule a concentração (em mol/L) da solução básica, sabendo-se que foram gastos 20mL da solução ácida nesta titulação. 15 - (PUC RJ) Assinale a alternativa que indica o volume de solução aquosa de ácido clorídrico 0,05 mol L-1 que, ao reagir com 30 mL de uma solução aquosa 1,0 mol L-1 de KOH, originará uma solução com pH igual a 7. a) 200 mL. b) 350 mL. c) 600 mL. d) 1600 mL. e) 500 mL. 16 - (Mackenzie SP) Para neutralizar totalmente 2,0L de solução aquosa de ácido sulfúrico contidos em uma bateria, foram usados 5,0L de solução 0,8 mol/L de hidróxido de sódio. A concentração, em mol/L, do ácido presente nessa solução é de: a) 5 mol/L. b) 4 mol/L. c) 3 mol/L. d) 2 mol/L. e) 1 mol/L. 17 - (UDESC SC) Um determinado medicamento, destinado ao tratamento dos sintomas de azia, apresenta em sua formulação o hidróxido de magnésio na proporção de 40 mg/mL. Considerando que a concentração do ácido clorídrico presente no estômago é de 0,16 mol/L, assinale a alternativa que contém o volume aproximado de ácido clorídrico, que será neutralizado, quando uma pessoa ingerir 5 mL deste medicamento. a) 20 mL b) 400 mL c) 200 mL d) 2 mL e) 40 mL 18 - (UEPG PR) A titulação de uma amostra de calcário (carbonato de cálcio impuro), de massa 20 g, consome 100 mL de solução 72 g/L de ácido clorídrico. Sobre o assunto, assinale o que for correto. Dados: H = 1 g/mol; Ca = 40 g/mol; C = 12 g/mol; O = 16 g/mol; Cl = 35 g/mol 01. A fórmula do carbonato de cálcio é CaCO3. 02. A concentração do ácido clorídrico em mol/L é 2. 04. A porcentagem de pureza do calcário é 50%. 08. O ácido clorídrico é um oxi-ácido considerado forte em meio aquoso. 19 - (PUC SP) Após determinado processo industrial, obtém-se uma mistura contendo sulfato de sódio (Na2SO4) e carbonato de sódio (Na2CO3). Uma amostra contendo 10,0 g dessa mistura foi completamente neutralizada com 100 mL de uma solução 1,00 mol.L–1 de HCl. O sulfato de sódio não reage com ácido clorídrico e o carbonato de sódio reage segundo a reação representada a seguir. Na2CO3(s) + 2 HCl(aq) 2 NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l) O teor de carbonato de sódio na mistura é de a) 44%. b) 53%. c) 70%. d) 90%. 20 - (UNIFOR CE) Um dos indicadores utilizados para a potabilidade da água é a concentração do íon cloreto, que em excesso provoca um sabor salgado à água. Segundo a Portaria 2914/2011 do Ministério da Saúde, a concentração aceitável é da ordem de 250 mg/L. Para quantificar a presença do íon cloreto em 50,0 mL de água, foram gastos, em uma titulação, 5,0 mL de uma solução de nitrato de prata, AgNO3 0,050 Mol.L–1. A concentração do íon cloreto na amostra é aproximadamente a) 0,18 g de cloreto por litro de água analisada e o resultado encontra-se na faixa de aceitação. b) 0,25 g de cloreto por litro de água analisada e o resultado encontra-se na faixa de aceitação. c) 0,71 g de cloreto por litro de água analisada e o resultado encontra-se fora da faixa de aceitação. d) 3,36 g de cloreto por litro de água analisada e o resultado encontra-se na faixa de aceitação. e) 7,20 g de cloreto por litro de água analisada e o resultado encontra-se fora da faixa de aceitação. 21 - (UDESC SC) O consumo de ácido sulfúrico é utilizado como um indicativo do desenvolvimento industrial de um país. Porém, os resíduos ácidos, quando lançados diretamente no meio ambiente, podem provocar graves desequilíbrios na natureza. Para que o impacto ambiental seja reduzido é realizada a neutralização dos efluentes industriais. Considerando a reação de neutralização do ácido sulfúrico, assinale a alternativa correta. a) Considerando um litro de efluente contendo 0,001 mol de ácido sulfúrico, seriam necessários dois litros de solução de NaOH na mesma concentração para sua neutralização completa. b) Para cada mol de ácido sulfúrico presente no efluente, seriam necessários 40g de NaOH para sua completa neutralização. c) A adição de NaOH ao efluente contendo somente ácido sulfúrico produz um sal de baixa solubilidade em meio aquoso. d) A neutralização do ácido sulfúrico presente no efluente com a adição de hidróxido de cálcio produz um sal de alta solubilidade em meio aquoso. e) Considerando um volume de 1000 ml de uma solução de H2SOn de concentração 0,001 mol/L, seriam necessários 100 mL de uma solução de NaOH a 0,2 mol/L para cada litro de efluente. 22 - (UFES) O cálcio e o bário são elementos que pertencem à família 2A (Grupo 2) da tabela periódica. Mesmo sendo da mesma família, seus compostos possuem algumas aplicações distintas, por exemplo: o carbonato de cálcio é encontrado nos tecidos ósseos, enquanto o carbonato de bário pode ser empregado nas armadilhas de ratos ou na construção civil. a) Explique por que o raio atômico do elemento cálcio é menor do que o raio atômico do elemento bário. b) O elemento bário pode ser encontrado na forma do íon Ba2+. Determine quantos prótons e quantos elétrons o íon Ba2+ possui. c) Entre os íons Ca2+, Cl– e Se2–, indique o(s) íon(s) isoeletrônico(s). d) O cloreto de bário (BaCl2), outro exemplo de composto de bário, pode ser obtido pela seguinte equação química não balanceada: BaO (s) + HCl (aq) BaCl2 (s) + H2O (l). Calcule a massa de cloreto de bário obtida quando 0,100 mol de óxido de bário sólido reage com 0,100 L de uma solução aquosa de HCl (concentração de HCl = 1,00 mol.L–1). 23 - (UEFS BA) A adição de 100,0mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio, NaOH(aq), concentração 2,0molL–1, a 300,0mL de uma amostra contendo 9,8g de ácido sulfúrico, H2SO4(aq), leva à obtenção de um sal e de água. Considerando-se essa informação e as propriedades das substâncias químicas, em solução aquosa, é correto afirmar: a) A reação é de neutralização total com formação de 14,2g de sulfato de sódio. b) A concentração da amostra de ácido sulfúrico é de, aproximadamente, 30,0gL–1. c) A quantidade de matéria de cátions sódio presentes na solução resultante é de 0,1mol. d) O valor da concentração molar de ânions sulfato, SO42– na solução final é de 0,2molL–1. e) O sólido obtido na reação química, após a vaporização da água, tem fórmula química NaHSO4(s). 24 - (UFGD MS) O hidróxido de amônio (NH4OH) é uma substância utilizada amplamente como reagente em indústrias na produção de cosméticos. Uma amostra inicial contendo 30 mL de NH4OH de concentração desconhecida foi transferida para um balão volumétrico de 100 mL e o volume completado com água destilada. Uma alíquota de 10 mL desta solução diluída exigiu na titulação 15 mL de solução 0,1mol L–1 de H2SO4. Calcule a massa de hidróxido de amônio presente na amostra inicial. a) 0,1 g b) 0,015 g c) 0,03 g d) 1,05 g e) 3,15 g 25 - (ENEM) O vinagre vem sendo usado desde a Antiguidade como conservante de alimentos, bem como agente de limpeza e condimento. Um dos principais componentes do vinagre é o ácido acético (massa molar 60 g/mol), cuja faixa de concentração deve se situar entre 4% a 6% (m/v). Em um teste de controle de qualidade foram analisadas cinco marcas de diferentes vinagres, e as concentrações de ácido acético, em mol/L, se encontram no quadro. RIZZON, L. A. Sistema de produção de vinagre. A amostra de vinagre que se encontra dentro do limite de concentração tolerado é a a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. 26 - (Mackenzie SP) Na neutralização de 30 mL de uma solução de soda cáustica (hidróxido de sódio comercial), foram gastos 20 mL de uma solução 0,5 mol/L de ácido sulfúrico, até a mudança de coloração de um indicador ácido-base adequado para a faixa de pH do ponto de viragem desse processo. Desse modo, é correto afirmar que as concentrações molares da amostra de soda cáustica e do sal formado nessa reação de neutralização são, respectivamente, a) 0,01 mol/L e 0,20 mol/L. b) 0,01 mol/L e 0,02 mol/L. c) 0,02 mol/L e 0,02 mol/L. d) 0,66 mol/L e 0,20 mol/L. e) 0,66 mol/L e 0,02 mol/L. 27 - (UERJ) O fenômeno da “água verde” em piscinas pode ser ocasionado pela adição de peróxido de hidrogênio em água contendo íons hipoclorito. Esse composto converte em cloreto os íons hipoclorito, eliminando a ação oxidante e provocando o crescimento exagerado de microrganismos. A equação química abaixo representa essa conversão: H2O2 (aq) + NaClO (aq) NaCl (aq) + O2 (g) + H2O (l) Para o funcionamento ideal de uma piscina com volume de água igual a 4 107 L, deve-se manter uma concentração de hipoclorito de sódio de 3 10–5 mol.L–1. Calcule a massa de hipoclorito de sódio, em quilogramas, que deve ser adicionada à água dessa piscina para se alcançar a condição de funcionamento ideal. Admita que foi adicionado, indevidamente, nessa piscina, uma solução de peróxido de hidrogênio na concentração de 10 mol.L–1. Calcule, nesse caso, o volume da solução de peróxido de hidrogênio responsável pelo consumo completo do hipoclorito de sódio. 28 - (UFU MG) O vinagre incolor é uma solução aquosa de ácido acético que, legalmente, deve ter no máximo 4% (0,67 mol/L) em massa desse ácido. Com o intuito de conferir se o vinagre estava com porcentagem correta de ácido acético, um estudante fez o seguinte procedimento: 1. Retirou uma alíquota de vinagre, 20 mL do frasco e adicionou em um Erlenmeyer. 2. Adicionou algumas gotas de fenolftaleína ao frasco no qual estava o vinagre. 3. Titulou o vinagre com solução padrão de hidróxido de sódio 1,0 mol/L. 4. Anotou o volume da base, 10 mL, utilizada para neutralizar o vinagre. Sobre os resultados encontrados, faça o que se pede. a) Escreva a fórmula estrutural do ácido acético. b) Descreva como o estudante percebe que deve parar de adicionar hidróxido de sódio no processo empregado. c) Responda: o vinagre analisado estava dentro das especificações legais? Justifique por meio de cálculos químicos. 29 - (UNESP SP) A dipirona sódica mono-hidratada (massa molar = 351 g/mol) é um fármaco amplamente utilizado como analgésico e antitérmico. De acordo com a Farmacopeia Brasileira, os comprimidos desse medicamento devem conter de 95% a 105% da quantidade do fármaco declarada na bula pelo fabricante. A verificação desse grau de pureza é feita pela titulação de uma solução aquosa do fármaco com solução de iodo (I2) a 0,050 mol/L, utilizando amido como indicador, sendo que cada mol de iodo utilizado na titulação corresponde a um mol de dipirona sódica mono-hidratada. Uma solução aquosa foi preparada pela dissolução de um comprimido de dipirona sódica mono-hidratada, cuja bula declara conter 500 mg desse fármaco. Sabendo que a titulação dessa solução consumiu 28,45 mL de solução de iodo 0,050 mol/L, calcule o valor da massa de dipirona sódica mono-hidratada presente nesse comprimido e conclua se esse valor de massa está ou não dentro da faixa de porcentagem estabelecida na Farmacopeia Brasileira. TEXTO: 1 - Comum à questão: 30 Chama-se titulação a operação de laboratório realizada com a finalidade de determinar a concentração de uma substância em determinada solução, por meio do uso de outra solução de concentração conhecida. Para tanto, adiciona-se uma solução-padrão, gota a gota, a uma solução-problema (solução contendo uma substância a ser analisada) até o término da reação, evidenciada, por exemplo, com uma substância indicadora. Uma estudante realizou uma titulação ácido-base típica, titulando 25,0 mL de uma solução aquosa de Ca(OH)2 e gastando 20,0 mL de uma solução padrão de HNO3 de concentração igual a 0,10 mol · L–1. 30 - (UNESP SP) Utilizando os dados do texto, apresente a equação balanceada de neutralização envolvida na titulação e calcule a concentração da solução de Ca(OH)2. GABARITO 1) Gab: C 2) Gab: C 3) Gab: A 4) Gab: A 5) Gab: C 6) Gab: B 7) Gab: C 8) Gab: D 9) Gab: a) 0,015 mol.L–1 b) pH = 12 10) Gab: C 11) Gab: B 12) Gab: C 13) Gab: C 14) Gab: 10 mol×L-1 15) Gab: C 16) Gab: E 17) Gab: E 18) Gab: 07 19) Gab: B 20) Gab: A 21) Gab: A 22) Gab: a) O raio atômico do elemento cálcio é menor do que o raio atômico do elemento bário porque o elemento bário possui maior número atômico (Z = 56) ou maior número de camadas. Outra resposta possível: o raio atômico do elemento cálcio é menor do que o do elemento bário porque o elemento cálcio possui menor número atômico (Z = 20) ou menor número de camadas. b) O íon Ba2+ (Z = 56) possui 56 prótons e 54 elétrons. c) Os íons isoeletrônicos são Ca2+ e Cl– (ambos possuem 18 elétrons). d) São obtidos 10,4 g de cloreto de bário (BaCl2). 23) Gab: A 24) Gab: D 25) Gab: E 26) Gab: D 27) Gab: 3 × 10–5 mol.L–1 × 4 × 107 L = 1200 mol 1 mol NaClO 74,5 g 1200 mol X X = 89,4 kg 1200 mol NaClO 1200 mol H2O2 10 mol 1 L 1200 mol Y Y = 120 L 28) Gab: a) b) O estudante percebe que deve parar de adicionar NaOH quando a solução contida no Erlenmeyer se tornar rosa. c) NaOH + CH3COOH CH3COONa + H2O Como o volume utilizado da base foi de 10 mL: 1 mol NaOH ---- 1000 mL x mol NaOH ---- 10 mL x = 0,01 mol de NaOH Pela estequiometria da reação: 0,01 mol de NaOH reagem com 0,01 mol de CH3COOH. 0,01 mol de CH3COOH ------ 20 mL de vinagre y mol de CH3COOH ------ 1000 mL de vinagre y = 0,5 mol.L–1 O vinagre analisado está dentro das especificações legais, pois a concentração de ácido acético calculado foi de 0,5 mol. L–1, abaixo do teor máximo permitido que é de 4% (0,67 mol. L–1). 29) Gab: De acordo com enunciado, a proporção em mols entre I2 e dipirona é de 1 para 1. 1I2 _______________1 Dipirona Cálculo da massa de dipirona: mdipirona = ndipirona Mdipirona mdipirona = 1,4225 10–3 mol De acordo com enunciado, o comprimido está dentro dos padrões, visto que a dosagem de 500 mg pode ter uma margem de 5% para mais ou para menos: Erro percentual: 500mg_______________100% 0,7mg________________x% x = 0,14% 30) Gab: Ca(OH)2(aq) + 2HNO3(aq) Ca(NO3)2(aq) + 2H2O(l) 0,04 mol/L Lista de Exercícios – Lei de Henry (Solubilidade de Gases em Líquidos) 01 - (UERN) Os refrigerantes são formados por uma mistura de água, gás carbônico e algum tipo de xarope, que dá a cor e o gosto da bebida. Mas essas três coisas não são combinadas de uma vez – primeiro, os fabricantes juntam a água e o gás, em um aparelho chamado carbonizador. Quando esses dois ingredientes se misturam, a água dissolve o CO2, dando origem a uma terceira substância, o ácido carbônico, que tem forma líquida. Depois, acrescenta-se o xarope a esse ácido. O último passo é inserir uma dose extra de CO2 dentro da embalagem para aumentar a pressão interna e conservar a bebida. (Disponível em: Com relação ao gás dos refrigerantes, é correto afirmar que a) diminui, se aumentar a pressão. b) está completamente dissolvido no líquido. c) escapa mais facilmente do refrigerante quente. d) escapa mais facilmente do refrigerante gelado. 02 - (UEFS BA) FELTRE, Ricardo. Química: Físico Química, São Paulo: Moderna 2009, p. 9. Os gases, de um modo geral, são pouco solúveis em líquidos, embora sua solubilidade dependa consideravelmente da pressão e da temperatura. A vida de animais aquáticos, como algumas espécies de peixe mostrados na tabela, pode ser facilmente afetada por variações de temperatura. Dessa forma, admitindo-se que a variação de densidade da solução de oxigênio em água é desprezível, a análise do gráfico que representa a curva de solubilidade do oxigênio gasoso em água, em função da temperatura, e das informações da tabela e do texto, permitem corretamente afirmar: a) Os bagres vivem em água com alto teor de oxigênio em relação às demais espécies de peixes e a 35°C. b) As percas vivem em água de concentração de oxigênio menores que 3,0.10-3g/100,0g de água. c) À temperatura de 24°C, a vida da perca é ameaçada pela baixa concentração de nitrogênio na água. d) As carpas vivem em águas que possuem concentração de oxigênio igual a 4,8.10-2g.L-1. e) As trutas necessitam de pouco oxigênio dissolvido em água para sobreviver, em relação às demais espécies de peixes. 03 - (UFAC) O refrigerante é uma bebida não alcoólica, carbonatada, com alto poder refrescante, encontrado em diversos sabores. O Brasil é o terceiro produtor mundial de refrigerantes, depois dos Estados Unidos e México. Entre os ingredientes que compõem a formulação do refrigerante, encontra-se o dióxido de carbono, que possui a função de realçar o paladar e a aparência da bebida. A ação refrescante do refrigerante está associada à solubilidade dos gases em líquidos, que _______________ com o aumento da temperatura. Ao ser tomado gelado, sua temperatura aumenta do trajeto que vai da boca ao estômago. O aumento da temperatura e o meio ácido estomacal favorecem a eliminação de CO2, e a sensação de frescor resulta da expansão desse gás, que é um processo _______________________. LIMA, A.C.S.; AFONSO, C., A Química dos Refrigerantes. Química Nova na Escola, 31(3), 2009. (adaptado) As duas palavras que completam o texto são, respectivamente: a) diminui e exotérmico. b) aumenta e exotérmico. c) diminui e endotérmico. d) aumenta e endotérmico. e) não sofre alteração e endotérmico. 04 - (UEMG) A presença do oxigênio gasoso (O2) na água se deve, em parte, à dissolução do ar atmosférico na água. A equação, a seguir, representa o equilíbrio de dissolução do O2 em água: O2(g) O2(aq) Baseando-se nessas informações e em outros conhecimentos sobre o assunto, é INCORRETO afirmar que a) a solubilidade do O2 aumenta em temperaturas mais elevadas. b) a solubilidade do O2 é baixa, devido ao caráter polar da molécula de água. c) a disponibilidade de O2 em águas superficiais é influenciada pela altitude. d) a ligação entre átomos de oxigênio ocorre por compartilhamento de elétrons. 05 - (Unimontes MG) A solubilidade de um gás em um líquido (Sgás) pode ser determinada pela Lei de Henry, através da expressão , em que as designações KH e Pgás representam, respectivamente, a constante de Henry e a pressão parcial do soluto gasoso. Os refrigerantes efervescentes são exemplos da Lei de Henry, quando preparados e engarrafados sob pressão, numa câmara de dióxido de carbono (CO2), em que parte desse gás se dissolve na bebida. Ao abrir uma garrafa de refrigerante natural (não resfriado), o gás borbulha para fora da garrafa. A conseqüência desse fato é a) a liberação da energia calorífica da solução para o meio ambiente. b) o aumento da pressão parcial de dióxido de carbono sobre a solução. c) a reação química entre o dióxido de carbono e constituintes da solução. d) a diminuição da concentração de dióxido de carbono na solução. 06 - (UESPI) Sobre as substâncias relacionadas a seguir: 1. Gás carbônico – CO2 2. Iodo – I2 3. Amônia – NH3 4. Benzeno – C6H6 assinale a alternativa correta. a) O CO2 é uma substância altamente solúvel em água. b) Borbulhando a amônia em água ocorre a produção do hidróxido de amônio (NH4OH). c) Os hidrocarbonetos são polares. d) A solubilidade do CO2 em meio aquoso aumenta com o aumento da temperatura. e) Quanto menor a pressão maior a solubilidade do CO2 em meio aquoso. 07 - (UEFS BA) Os refrigerantes são bebidas fabricadas industrialmente e constituídos por água, açúcar, aromatizantes, acidulantes e dióxido de carbono, dentre outras substâncias químicas. Por meio de agitação e aquecimento, o dióxido de carbono foi retirado de 1,0L de refrigerante e a análise quantitativa revelou a presença de 1,25L do CO2(g), isento de água e recolhido a 1,0atm e 27ºC. Considerando-se as informações e admitindo-se que o dióxido de carbono se comporta como um gás ideal, é correto afirmar: a) A massa de gás presente na amostra analisada é de, aproximadamente, 2,2g. b) O volume do dióxido de carbono medido nas CNTP é de, aproximadamente, 0,6L. c) A quantidade de matéria do dióxido de carbono recolhido a 1,0atm e 27ºC é de 5,0mol. d) O aumento da temperatura ambiente promove a redução da pressão exercida pelo gás dentro do recipiente que contém o refrigerante. e) A diminuição da pressão de 1,0atm para 0,5atm implica a redução do volume para a metade do volume inicial, à temperatura constante. 08 - (UECE) A sensação refrescante dos refrigerantes é devida à solubilidade do gás carbônico que é introduzido na etapa de envasamento. A afirmação “a solubilidade de um gás em um líquido é proporcional à pressão do gás sobre a solução”, que pode ser qualitativamente compreendida dentro da teoria cinético-molecular, é atribuída a a) William Henry. b) John Dalton. c) Gay-Lussac. d) Jacques Charles. 09 - (UEG GO) A pressão atmosférica na superfície terrestre, que é de 1,033 kg/cm2, dobra a cada dez metros de profundidade de mergulho na água. Sobre os riscos de traumas causados por acidentes subaquáticos, considera-se o seguinte: a) a flexibilidade da caixa torácica humana permite a compressão dos pulmões em mergulhos profundos e a preservação dos líquidos no interior dos vasos sanguíneos alveolares. b) ao controlar a pressão de ar na tuba auditiva durante a descida, o mergulhador corrige a deformação por abaulamento para fora, causada pelo aumento da pressão externa. c) ao voltar para a superfície, o mergulhador deve exalar o ar para evitar a hiperdistensão e o rompimento alveolar por causa da redução gradual da pressão externa. d) comparado com a estrutura dos peixes e de outros organismos marinhos, o ser humano possui estruturas anatômicas resistentes para mergulho em águas profundas. 10 - (FCM MG) No nível do mar a 25ºC, a atmosfera contém, aproximadamente, 21% v/v de oxigênio e 78% v/v de nitrogênio. A solubilidade desses gases em água, a 25ºC, em função da pressão, está representada no gráfico abaixo. Considerando essas informações e os seus conhecimentos, a alternativa ERRADA é: a) A solubilidade desses gases é diretamente proporcional às suas pressões. b) No nível do mar, existem mais moléculas de O2 dissolvidas em 1 L de água do que de N2. c) Na mesma pressão, a solubilidade do O2 ( em mol/L) é, aproximadamente, 1,9 vezes maior do que a de N2. d) A porcentagem de O2 na atmosfera é menor do que a do N2 porque sua solubilidade na água dos mares é maior. 11 - (UDESC SC) As soluções são misturas homogêneas que possuem uniformidade em suas propriedades. Sobre soluções, é correto afirmar que: a) para gases dissolvidos em um líquido, o aumento da temperatura resulta em aumento da solubilidade. b) o aumento da pressão aumenta a solubilidade de um gás em um líquido. c) a mistura do gás acetileno com o gás oxigênio não pode ser considerada uma solução homogênea. d) não existem soluções sólidas. e) nem todas as misturas gasosas podem ser consideradas homogêneas. 12 - (Mackenzie SP) A GÊNESE DAS BOLHAS No champanhe, nos vinhos espumantes e nas cervejas, o dióxido de carbono (CO2) é o principal responsável pela formação das bolhas, originadas quando o levedo fermenta os açúcares, convertendo-os em moléculas de álcool e de CO2. Após o engarrafamento, é estabelecido um equilíbrio entre o gás carbônico dissolvido no líquido e o gás que está no espaço sob a rolha ou a tampa. Considerando as informações do texto, os seus conhecimentos químicos e a figura dada, é INCORRETO afirmar que a) ao ser aumentada a pressão do sistema, a solubilidade do gás carbônico em água também aumentará. b) o volume de CO2 dentro do sistema, diminui com o aumento da pressão dentro do recipiente. c) ao diminuirmos a temperatura da água, a solubilidade do gás carbônico nesse líquido diminui. d) a molécula do CO2 contém ligações sigma e pi entre os átomos de carbono e de oxigênio. e) o gás carbônico é um óxido ácido. 13 - (UFG GO) A presença de O2 na água, essencial para a respiração de espécies aquáticas aeróbicas, deve-se à dissolução do O2 atmosférico em água. A constante de equilíbrio desse processo de dissolução é igual à solubilidade do O2 aquoso, dividida pela pressão parcial do O2 gasoso. Se ao nível do mar a pressão atmosférica é de 1 atm e o oxigênio corresponde a 21% da composição do ar, a solubilidade do O2 na água a) crescerá com o aumento da altitude. b) decrescerá com o aumento da altitude. c) crescerá independentemente da pressão atmosférica. d) decrescerá independentemente da pressão atmosférica. e) permanecerá inalterada com a altitude. 14 - (UEMS ) A presença do oxigênio dissolvido na água se deve, em parte, à sua dissolução do ar atmosférico para a água, , cuja constante de equilíbrio apropriada é a constante da Lei de Henry, KH. Para o processo de dissolução do O2, KH, é definida como , em que pO2 é a pressão parcial de oxigênio no ar. A figura a seguir mostra a solubilidade do gás oxigênio em água em função da temperatura, n a pressão atmosférica de 1 atm (760mmHg). São feitas as seguintes afirmações a respeito da solubilidade do gás oxigênio em água: I. A concentração molar de oxigênio na água, [O2(aq)], é proporcional à pressão parcial de oxigênio no ar atmosférico. II. A solubilidade do oxigênio em água decresce linearmente com o aumento da temperatura. III. A solubilidade do oxigênio dissolvido em água a 0ºC e ao nível do mar é pouco superior a 14mg/L. Pode-se afirmar que: a) todas são corretas. b) todas são incorretas. c) apenas II é incorreta. d) II e III são incorretas. e) apenas III é incorreta. 15 - (UFMG) À temperatura de 25 ºC e pressão de 1 atm, as substâncias amônia, NH3, dióxido de carbono, CO2, e hélio, He, são gases. Considerando-se as características de cada uma dessas substâncias, assinale a alternativa em que a apresentação dos três gases, segundo a ordem crescente de sua solubilidade em água líquida, está CORRETA. a) CO2 / He / NH3 b) CO2 / NH3 / He c) He / CO2 / NH3 d) He / NH3 / CO2 16 - (FUVEST SP) A efervescência observada, ao se abrir uma garrafa de champanhe, deve-se à rápida liberação, na forma de bolhas, do gás carbônico dissolvido no líquido. Nesse líquido, a concentração de gás carbônico é proporcional à pressão parcial desse gás, aprisionado entre o líquido e a rolha. Para um champanhe de determinada marca, a constante de proporcionalidade (k) varia com a temperatura, conforme mostrado no gráfico. Uma garrafa desse champanhe, resfriada a 12 ºC, foi aberta à pressão ambiente e 0,10 L de seu conteúdo foram despejados em um copo. Nessa temperatura, 20% do gás dissolvido escapou sob a forma de bolhas. O número de bolhas liberadas, no copo, será da ordem de Gás carbônico: Pressão parcial na garrafa de champanhe fechada, a 12 ºC .............6 atm Massa molar .................................. 44 g/mol Volume molar a 12ºC e pressão ambiente .......................... 24 L/mol Volume da bolha a 12ºC e pressão ambiente ......................6,0 x 10-8L a) 102 b) 104 c) 105 d) 106 e) 108 17 - (UNESP SP) A maior parte dos mergulhos recreativos é realizada no mar, utilizando cilindros de ar comprimido para a respiração. Sabe-se que: I. O ar comprimido é composto por aproximadamente 20% de O2 e 80% de N2 em volume. II. A cada 10 metros de profundidade, a pressão aumenta de 1 atm. III. A pressão total a que o mergulhador está submetido é igual à soma da pressão atmosférica mais a da coluna de água. IV. Para que seja possível a respiração debaixo d’água, o ar deve ser fornecido à mesma pressão a que o mergulhador está submetido. V. Em pressões parciais de O2 acima de 1,2 atm, o O2 tem efeito tóxico, podendo levar à convulsão e morte. A profundidade máxima em que o mergulho pode ser realizado empregando ar comprimido, sem que seja ultrapassada a pressão parcial máxima de O2, é igual a: a) 12 metros. b) 20 metros. c) 30 metros. d) 40 metros. e) 50 metros. 18 - (UNICAMP SP) A figura abaixo mostra a solubilidade do gás ozônio em água em função da temperatura. Esses dados são válidos para uma pressão parcial de 3.000 Pa do gás em contato com a água. A solubilização em água, nesse caso, pode ser representada pela equação: ozônio(g) + H2O(l) → ozônio (aq) a) Esboce, na figura apresentada abaixo, um possível gráfico de solubilidade do ozônio, considerando, agora, uma pressão parcial igual a 5.000 Pa. Justifique. b) Considerando que o comportamento da dissolução, apresentado na figura abaixo, seja válido para outros valores de temperatura, determine a que temperatura a solubilidade do gás ozônio em água seria nula. Mostre como obteve o resultado. 19 - (ENEM) Todos os organismos necessitam de água e grande parte deles vive em rios, lagos e oceanos. Os processos biológicos, como respiração e fotossíntese, exercem profunda influência na química das águas naturais em todo o planeta. O oxigênio é ator dominante na química e na bioquímica da hidrosfera. Devido a sua baixa solubilidade em água (9,0 mg/L a 20°C) a disponibilidade de oxigênio nos ecossistemas aquáticos estabelece o limite entre a vida aeróbica e anaeróbica. Nesse contexto, um parâmetro chamado Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) foi definido para medir a quantidade de matéria orgânica presente em um sistema hídrico. A DBO corresponde à massa de O2 em miligramas necessária para realizar a oxidação total do carbono orgânico em um litro de água. BAIRD, C. Química Ambiental. Ed. Bookman, 2005 (adaptado). Dados: Massas molares em g/mol: C = 12; H = 1; O = 16. Suponha que 10 mg de açúcar (fórmula mínima CH2O e massa molar igual a 30 g/mol) são dissolvidos em um litro de água; em quanto a DBO será aumentada? a) 0,4mg de O2/litro b) 1,7mg de O2/litro c) 2,7mg de O2/litro d) 9,4mg de O2/litro e) 10,7mg de O2/litro 20 - (UNICAMP SP) A questão do aquecimento global está intimamente ligada à atividade humana e também ao funcionamento da natureza. A emissão de metano na produção de carnes e a emissão de dióxido de carbono em processos de combustão de carvão e derivados do petróleo são as mais importantes fontes de gases de origem antrópica. O aquecimento global tem vários efeitos, sendo um deles o aquecimento da água dos oceanos, o que, consequentemente, altera a solubilidade do CO2 nela dissolvido. Este processo torna-se cíclico e, por isso mesmo, preocupante. A figura abaixo (ver resolução), preenchida de forma adequada, dá informações quantitativas da dependência da solubilidade do CO2 na água do mar, em relação à pressão e à temperatura. a) De acordo com o conhecimento químico, escolha adequadamente e escreva em cada quadrado da figura o valor correto, de modo que a figura fique completa e correta: solubilidade em gramas de CO2 /100g água: 2, 3, 4, 5, 6, 7; temperatura/ºC: 20, 40, 60, 80, 100 e 120; pressão/atm: 50, 100, 150, 200, 300, 400. Justifique sua resposta. b) Determine a solubilidade molar do CO2 na água (em gramas/100g de água) a 40ºC e 100atm. Mostre na figura como ela foi determinada. 21 - (IME RJ) A determinada profundidade, o organismo de um mergulhador absorve N2 a uma pressão parcial de 5,0 atm. Considere que a solubilidade do N2 no sangue, a uma pressão parcial de 0,78 atm, seja 5,85´10–4 mol/L. Admita, ainda, que o volume total de sangue no corpo do mergulhador possa ser estimado em 6,0 L. Nessas condições, estima-se que a quantidade de N2, em mol, que o mergulhador elimina em seu retorno à superfície, onde a pressão parcial desse gás é 0,78 atm, seja: a) 3,50´10–3 b) 7,30´10–3 c) 1,90´10–2 d) 1,21´10–2 e) 2,25´10–2 22 - (UNICAMP SP) Bebidas gaseificadas apresentam o inconveniente de perderem a graça depois de abertas. A pressão do CO2 no interior de uma garrafa de refrigerante, antes de ser aberta, gira em torno de 3,5 atm, e é sabido que, depois de aberta, ele não apresenta as mesmas características iniciais. Considere uma garrafa de refrigerante de 2 litros, sendo aberta e fechada a cada 4 horas, retirando-se de seu interior 250 mL de refrigerante de cada vez. Nessas condições, pode-se afirmar corretamente que, dos gráficos a seguir, o que mais se aproxima do comportamento da pressão dentro da garrafa, em função do tempo é o a) b) c) d) TEXTO: 1 - Comum à questão: 23 Gasolina nacional gera mais ozônio, diz estudo da USP O ozônio troposférico não é eliminado diretamente pelos escapamentos dos carros. Ele resulta de uma reação química entre compostos orgânicos voláteis presentes nos combustíveis, óxido nítrico (NO), oxigênio do ar (O2) e a luz solar. Uma gasolina “suja” como a paulista, possui 45% em massa de aromáticos, 30% em massa de olefinas e 1 000 ppm (m/v) de enxofre (S), enquanto que a gasolina “limpa”, como a californiana, possui 22% em massa de aromáticos, 4% em massa de olefinas e 15 ppm (m/v) de enxofre. Essas quantidades fazem com que a concentração de ozônio em São Paulo ultrapasse os limites permitidos pela legislação, causando vários problemas de saúde na população, como, por exemplo, prejudicando a respiração. (Adaptado de Folha de S. Paulo. Ciência. 31/08/2008. A26) 23 - (PUC Camp SP) A respiração é um processo universal dos animais, mas pode variar muito de animal para animal. Sobre a respiração é correto afirmar que a) no gato e na abelha, o oxigênio chega ao sangue quando atravessa uma superfície respiratória. b) na planária, a tomada de oxigênio ocorre por difusão simples através da pele, ao passo que no camarão ocorre transporte ativo nas brânquias. c) na abelha e no camarão, o oxigênio dissolvido na água entra no corpo através de finos filamentos branquiais. d) na abelha e no camarão, o oxigênio é transportado dos órgãos respiratórios para os tecidos na forma de oxiemoglobina. e) o camarão aproveita o oxigênio dissolvido na água para sua respiração, enquanto o gato utiliza oxigênio atmosférico. TEXTO: 2 - Comum à questão: 24 Cerca de 1/4 de todo o dióxido de carbono liberado pelo uso de combustíveis fósseis é absorvido pelo oceano, o que leva a uma mudança em seu pH e no equilibrio do carbonato na água do mar. Se não houver uma ação rápida para reduzir as emissões de dióxido de carbono, essas mudanças podem levar a um impacto devastador em muitos organismos que possuem esqueletos, conchas e revestimentos, como os corais, os moluscos, os que vivem no plâncton, e no ecossistema marinho como um todo. 24 - (UNICAMP SP) Levando em conta a capacidade da água de dissolver o dióxido de carbono, há uma proposta de se bombear esse gás para dentro dos oceanos, em águas profundas. Considerando-se o exposto no texto inicial e a proposta de bombeamento do dióxido de carbono nas águas profundas, pode-se concluir que esse bombeamento a) favoreceria os organismos que utilizariam o carbonato oriundo da dissolução do gás na água para formar suas carapaças ou exoesqueletos, mas aumentaria o nível dos oceanos. b) diminuiria o problema do efeito estufa, mas poderia comprometer a vida marinha. c) diminuiria o problema do buraco da camada de ozônio, mas poderia comprometer a vida marinha. d) favoreceria alguns organismos marinhos que possuem esqueletos e conchas, mas aumentaria o problema do efeito estufa. GABARITO 1) Gab: C 2) Gab: D 3) Gab: C 4) Gab: A 5) Gab: D 6) Gab: B 7) Gab: A 8) Gab: A 9) Gab: C 10) Gab: D 11) Gab: B 12) Gab: C 13) Gab: B 14) Gab: C 15) Gab: C 16) Gab: D 17) Gab:E 18) Gab: a) A curva para a pressão de 5.000 Pa está acima daquela para a pressão de 3.000 Pa, pois um aumento da pressão faz aumentar a solubilidade do gás na água. b) Tomando-se um segmento linear da curva, teremos: y1 = a x1 + b e y2 = a x2 + b. Tomando-se, por exemplo, os pares (5;22 e 15;16), teremos: a = (y2 - y1) / (x2 - x1) ® ® a = (22 - 16) / (5 - 15) = a = - 0,60 b = y1 - a x1 ® b = 22 – (- 0,60 x 5) = b = 25,0 Assim, a solubilidade será zero para t = 41,7 ºC (- 0,60 x t + 25,0). Observação- Como a solubilidade não varia linearmente de forma perfeita com a temperatura, dependendo do segmento de reta considerado, o resultado pode variar entre 41,0 e 47,0 ºC. 19) Gab: E 20) Gab: a) A solubilidade de um gás num líquido aumenta com o aumento da pressão desse gás sobre o líquido e com a diminuição da temperatura do líquido. Sendo assim, a maior solubilidade do CO2 ocorre em maior pressão e menor temperatura, e ele será menos solúvel em menor pressão e maior temperatura, de acordo com o gráfico: b) Pelo gráfico, a 40°C e 100atm temos: Ou seja, nessas condições, a solubilidade do CO2 em g/100g de água é igual a 5,5g/100g. Observação: Essa solubilidade em mol/L pode ser calculada considerando como 1g/mL a densidade da solução: Solubilidade molar do CO2 a 40°C e 100atm = 1,25mol/L 21) Gab: C 22) Gab: B 23) Gab: E 24) Gab: B TESTE As listas completas com imagens e tabelas estão no botão "Listas de Exercícios" Lista de Exercícios – Cinética Química (Análise Gráfica) 01 - (UEPG PR) O diagrama de entalpia abaixo fornece informações sobre uma reação química reversível. Considerando que o sistema está em equilíbrio, assinale o que for correto. 01. Esta é uma reação exotérmica, pois a entalpia dos produtos é menor que a dos reagentes. 02. A curva de maior energia de ativação (Ea) se refere à reação catalisada. 04. Um aumento na temperatura do sistema não favoreceria essa reação porque o equilíbrio seria deslocado no sentido dos reagentes. 08. A adição dos reagentes A ou B provocaria um deslocamento do equilíbrio para a direita e a formação de maior quantidade de C. 16. Se houver uma diminuição na pressão do sistema, o equilíbrio será deslocado no sentido dos produtos. 02 - (UEPG PR) Observando o gráfico abaixo, que representa o desenvolvimento de uma reação, assinale o que for correto. 01. A reação X + Y Z é uma reação endotérmica. 02. 32 kcal é a energia do complexo ativado. 04. Na formação de Z, a energia dos reagentes é menor do que a do produto. 08. 42 kcal é a energia de ativação para X + Y Z. 16. A reação Z X + Y tem = –12 kcal. 03 - (PUC MG) A figura ilustra a cinética de uma reação química com e sem a presença de catalisador. Numere a segunda coluna de acordo com a primeira coluna e, a seguir, assinale a sequência CORRETA encontrada. 1. H1 2. H2 3. H2-H1 4. H3-H1 5. H4-H1 ( ) Energia liberada pela reação ( ) Energia de ativação da reação catalisada ( ) Energia de ativação da reação não catalisada ( ) Energia dos produtos ( ) Energia dos reagentes a) 3 – 4 – 5 – 1 – 2 b) 2 – 4 – 5 – 1 – 3 c) 3 – 4 – 5 – 2 – 1 d) 2 – 5 – 4 – 1 – 3 04 - (UFT TO) Avalie as afirmativas descritas a seguir, relativas ao gráfico de energia das reações A e B. FONTE: Adaptado de Mazzoco, A. Torres, B.B. I. A reação B ocorrerá mais rapidamente, pois sua energia de ativação é menor. II. Tanto a reação A como a reação B ocorrerão na mesma velocidade, pois as diferenças de energia entre reagentes e produtos são iguais. III. A reação A será mais rápida, pois seu estado de transição sendo de maior energia é mais estável. IV. A reação B é catalisada. Marque a alternativa CORRETA. a) Somente as afirmativas I e II estão corretas. b) Somente as afirmativas III e IV estão corretas. c) Somente as afirmativas I e IV estão corretas. d) Somente as afirmativas II e III estão corretas. e) Todas as afirmativas estão corretas. 05 - (UEG GO) O metano reage com o oxigênio gasoso segundo a equação química que está descrita a seguir. CH4(g) + 2O2(g) ® CO2(g) + 2H2O(l) De acordo com essa reação, o gráfico que melhor representa a formação de gás carbônico em função do tempo é a figura 06 - (Unioeste PR) O gráfico abaixo mostra uma reação genérica entre A + B ® C + D. A partir do gráfico, pode-se concluir que Feltre, R., Fundamentos da Química, 2a ed., 1996. a) o gráfico mostra um exemplo de uma reação endotérmica. b) a energia de ativação possui um valor igual a 25 kcal/mol. c) a energia de ativação possui um valor igual a 10 kcal/mol. d) o aumento da concentração de “C” aumenta a velocidade da reação. e) o uso de um catalisador nesta reação diminui a velocidade da reação. 07 - (UFTM MG) O gráfico apresenta a variação de energia em função do sentido da reação, para decomposição do peróxido de hidrogênio. Quanto à decomposição do peróxido de hidrogênio, podemos afirmar que: a) a reação é exotérmica, porque há liberação de energia. b) a reação ocorre com absorção de energia. c) na presença de um catalisador, ocorre aumento da energia de ativação. d) na presença de um catalisador, ocorre diminuição do calor de reação. e) o peróxido de hidrogênio é uma mistura homogênea de água e gás oxigênio. 08 - (UFLA MG) Considere a reação de decomposição: 2A (g) ® 4B (g) + C (g) Representando em um gráfico a variação das concentrações de reagente e produtos em função do tempo, é CORRETO afirmar que as curvas I, II e III representam, respectivamente: a) B, A, C b) B, C, A c) C, B, A d) A, B, C 09 - (Mackenzie SP) O gráfico acima representa a reação . Os valores do e da energia de ativação, em kJ/mol, são, respectivamente, a) + 50 e 20. b) + 15 e 45. c) + 30 e 20. d) + 5 e 20. e) + 25 e 55. 10 - (PUC GO) Utilize as informações seguintes para responder aos itens de 01 a 04. A variação de energia ocorrida na combustão do álcool etílico pode ser representada pelo seguinte diagrama: Analisando o diagrama acima, pode-se afirmar: 01. A combustão do álcool etílico é um processo endotérmico. 02. O conteúdo energético do complexo ativado é dado por (a)kcal. 03. A energia de ativação da reação inversa é maior do que a da reação direta. 11 - (IFSC) Avalie o gráfico a seguir, que indica a variação da concentração de A e B, em mol/L, em relação ao tempo. Com base nos dados contidos no gráfico acima, assinale no cartão-resposta a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. O gráfico representa a cinética da reação: 2A 3B. 02. A corresponde ao produto e B corresponde ao reagente da reação. 04. Para a formação de 2 mols de B são gastos 3 de A. 08. A poderia ser o gás ozônio e B poderia ser o gás oxigênio. 16. A velocidade de aparecimento de B é maior do que a velocidade de desaparecimento de A. 32. A velocidade média da reação entre os tempos 3 e 4 minutos é maior que a velocidade média da reação entre os tempos 2 e 3 minutos. 12 - (UNIRG TO) Assinale a única alternativa correta com relação aos diagramas de energia (I) e (II) para a reação . a) Ambos diagramas representam reações endotérmicas. b) A Entalpia dos reagentes é menor no diagrama II. c) A reação catalisada está apresentada no diagrama II. d) As duas curvas apresentam o mesmo valor para a Energia do complexo ativado. 13 - (UNISC RS) Uma reação química normalmente envolve aspectos energéticos e cinéticos. Interprete o gráfico a seguir, que ilustra uma reação hipotética desenvolvida na presença e na ausência de catalisador e indique a alternativa verdadeira. a) A reação é exotérmica com energia de ativação sem o catalisador de 30 Kcal. b) A reação é endotérmica com energia do complexo ativado sem catalisador de 43 Kcal. c) A reação apresenta uma energia de ativação de 30 Kcal sem catalisador e 17 Kcal com o catalisador. d) A reação é endotérmica e tem um . e) A energia de ativação da reação diminui em 17 Kcal com a utilização do catalisador. 14 - (Faculdade Santo Agostinho BA) A análise do diagrama que representa a variação de energia, no decorrer da reação química entre o monóxido de dinitrogênio, N2O(g), e o monóxido de nitrogênio, NO(g), permite corretamente afirmar: 01. A quantidade de energia liberada na formação do complexo ativado está representada por I no diagrama. 02. A variação de entalpia da reação química, , em II, indica que o processo é endotérmico. 03. O aumento da temperatura do sistema representado pela equação química favorece a formação do N2(g) e do NO2(g). 04. A reação química representada é de dupla-troca devido à colisão entre as moléculas de N2O(g) e NO(g). 05. A adição de um catalisador ao sistema reacional reduz a energia de ativação, representada por I, do processo. 15 - (FCM MG) Estes gráficos ilustram a variação das concentrações, em mol.L–1, de dois dos três componentes de uma reação química num mesmo intervalo (I) de tempo. A equação química que melhor poderia representar esse fenômeno seria: a) S + O2 SO2. b) H2 + Cl2 2HCl. c) N2 + 3H2 2NH3. d) 2NaN3 2Na + 3N2. 16 - (UNIRG TO) Na combustão de carvão em usinas termoelétricas, em sistema aberto ao ar, conduz à produção de trióxido de enxofre , responsável por causar problemas ambientais relacionados com a chuva ácida. Esta reação para a produção de trióxido de enxofre, na presença de óxido de nitrogênio é descrita pelas etapas a seguir: 2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g) 2 NO2(g) + 2 SO2(g) 2 SO3(g) + 2 NO(g) 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) (reação global) Assinale a única alternativa que apresenta o gráfico que melhor representa a concentração molar (eixo das ordenadas) das principais espécies envolvidas na produção de trióxido de enxofre em função do tempo (eixo das abscissas). a) b) c) d) 17 - (UEPG PR) A partir da análise da curva que representa uma reação química apresentada abaixo, assinale o que for correto. 01. A concentração de todos os componentes aumenta ao longo do tempo. 02. Os componentes A e B correspondem aos produtos da reação. 04. O componente C corresponde ao reagente da reação. 08. Esta curva pode representar a reação: 2 NH3(g) 1 N2(g) + 3 H2(g). 16. Esta curva pode representar a reação: C(s) + O2(g) CO2(g). 18 - (UFRGS RS) Para a obtenção de um determinado produto, realiza-se uma reação em 2 etapas. O caminho dessa reação é representado no diagrama abaixo. Considere as afirmações abaixo, sobre essa reação. I. A etapa determinante da velocidade da reação é a etapa 2. II. A reação é exotérmica. III. A energia de ativação da etapa 1 é maior que a energia de ativação da etapa 2. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 19 - (PUC MG) Considere a reação , que possui uma energia de ativação de 220 kJ e uma variação de entalpia DH=45KJ. A energia de ativação de decomposição da espécie C é: a) 45 kJ b) 220 kJ c) 175 kJ d) 265 Kj 20 - (PUC MG) Considere uma reação endotérmica que possui uma energia de ativação de 1200 kJ e uma variação de entalpia de 200 kJ. Com a adição de um catalisador, a nova energia de ativação é de 800 kJ. É INCORRETO afirmar: a) A reação catalisada inversa possui uma energia de ativação de 600 kJ. b) A reação inversa da reação não catalisada possui uma energia de ativação de 1000 kJ. c) A reação inversa da reação não catalisada absorve 200 kJ. d) A reação catalisada inversa libera 200 kJ. 21 - (FATEC SP) Uma indústria necessita conhecer a mecânica das reações para poder otimizar sua produção. O gráfico representa o mecanismo de uma reação hipotética: A2 + B2 ® 2 AB A análise do gráfico permite concluir corretamente que a) temos uma reação endotérmica, pois apresenta DH = –10 kJ. b) temos uma reação exotérmica, pois apresenta DH = +10 kJ. c) a energia do complexo ativado é 30 kJ. d) a energia de ativação para a reação direta é 30 kJ. e) a energia de ativação para a reação inversa é 40 kJ. 22 - (Centro Universitário São Camilo SP) O gráfico representa a energia para reação de formação da água, a partir de seus elementos. É correto afirmar que a energia de ativação e o calor de reação para reação de formação da água, em módulo, são, respectivamente, a) |X-Z| e |X-Y|. b) |X-Y| e |X-Z|. c) |Y-Z| e |X-Z|. d) |X-Y| e |Y-Z|. e) |Y-Z| e |X-Y|. 23 - (UNITAU SP) O gráfico abaixo mostra a cinética de decomposição do peróxido de hidrogênio em uma solução aquosa. a) Qual é o tempo de meia vida da decomposição do peróxido de hidrogênio? b) Quantos tempos de meia vida da decomposição do peróxido de hidrogênio estão compreendidos até o final da curva? c) A água oxigenada vendida comercialmente é uma mistura de água e peróxido de hidrogênio, e soluções com 3% em massa de H2O2 são potentes desinfetantes. Com base nos dados do gráfico abaixo, qual é o tempo aproximado para a concentração de 3% de H2O2 para a solução cair para um terço (1/3)? d) A água oxigenada é comumente comercializada em “volumes”, e entende-se por água oxigenada “n volumes” aquela em que 1 volume de água oxigenada produz “n volumes” de O2. Qual fator de conversão deve ser utilizado para transformar os dados de concentração em mol/L do gráfico abaixo, nas CNTP, em volumes (volumes de O2 produzido por 1 volume de água oxigenada)? Dados: Massas molares (g.mol-1): H = 1; O = 16. Densidade da água oxigenada: 1,0 g/cm3. 24 - (UEG GO) Durante a manifestação das reações químicas, ocorrem variações de energia. A quantidade de energia envolvida está associada às características químicas dos reagentes consumidos e dos produtos que serão formados. O gráfico abaixo representa um diagrama de variação de energia de uma reação química hipotética em que a mistura dos reagentes A e B levam à formação dos produtos C e D. Com base no diagrama, no sentido direto da reação, conclui-se que a a) energia de ativação da reação sem o catalisador é igual a 15kJ. b) energia de ativação da reação com o catalisador é igual a 40kJ. c) reação é endotérmica. d) variação de entalpia da reação é igual a -30kJ. 25 - (Unimontes MG) A figura seguinte mostra uma reação com enzima e sem enzima: Considerando a taxa de reação, frequência das colisões com energia suficiente para que a reação aconteça e as informações da figura, assinale a alternativa CORRETA. a) A enzima aumenta a energia de ativação da reação, reduzindo a taxa de reação. b) Nos seres vivos, as enzimas aumentam a taxa de reação elevando a temperatura. c) A taxa de reação depende dos reagentes com energia ³ a energia de ativação. d) A formação do produto foi possível, uma vez que as colisões não foram efetivas. 26 - (IME RJ) O gráfico abaixo ilustra as variações de energia devido a uma reação química conduzida nas mesmas condições iniciais de temperatura, pressão, volume de reator e quantidades de reagentes em dois sistemas diferentes. Estes sistemas diferem apenas pela presença de catalisador. Com base no gráfico, é possível afirmar que: a) A curva 1 representa a reação catalisada, que ocorre com absorção de calor. b) A curva 2 representa a reação catalisada, que ocorre com absorção de calor. c) A curva 1 representa a reação catalisada com energia de ativação dada por E1 + E3. d) A curva 2 representa a reação não catalisada, que ocorre com liberação de calor e a sua energia de ativação é dada por E2 + E3. e) A curva 1 representa a reação catalisada, que ocorre com liberação de calor e a sua energia de ativação é dada por E1. GABARITO 1) Gab: 13 2) Gab: 05 3) Gab: C 4) Gab: C 5) Gab: A 6) Gab: C 7) Gab: A 8) Gab: B 9) Gab: B 10) Gab: FFV 11) Gab: 25 12) Gab: C 13) Gab: E 14) Gab: 05 15) Gab: C 16) Gab: B 17) Gab: 14 18) Gab: D 19) Gab: C 20) Gab: D 21) Gab: D 22) Gab: E 23) Gab: a) O tempo de meia vida compreende o tempo necessário para a concentração cair pela metade, assim, chega-se aproximadamente em 650 minutos. b) Até o final da curva estão compreendidos quatro tempos de meia vida. c) Uma solução aquosa de 3% em massa de H2O2 contém 970g de H2O e 30g de H2O2, em número de mols de H2O2 calculado por (30g/34g), ou seja, 0,88 mols. Como a solução possui densidade de 1,0 g/cm3, a molaridade de H2O2 é igual a 0,88 mols/L. De acordo com o gráfico, a concentração de 0,88 mols/L equivale ao tempo aproximado de 1430 minutos. O tempo necessário para a concentração atingir 1/3 de 0,88 mols/L, ou seja, 0,29 mols/L, é de aproximadamente 2470 minutos. Assim, o tempo necessário aproximado para a concentração de 3% de H2O2 na solução cair para um terço (1/3) será 2470 minutos – 1430 minutos, ou seja, 1040 minutos. d) A reação química balanceada da decomposição do peróxido de hidrogênio está descrita abaixo. Pela reação química, cada “M” mols de H2O2 fornecem M x 11,2 litros de oxigênio, assim, o fator de conversão é 11,2. 2 H2O2 2 H2O + O2 24) Gab: D 25) Gab: C 26) Gab: E Lista de Exercícios – Cinética Química (Fatores que Influem na Velocidade de uma Reação Química) 01 - (Uni-FaceF SP) A substância química eteno (ou etileno) sofre hidrogenação, catalisada por níquel, transformando-se em um etano: A função do catalisador nessa reação é de a) reduzir a energia cinética da reação. b) inibir a reação do eteno com o hidrogênio. c) reduzir à metade a velocidade de reação. d) diminuir a quantidade de etano produzido. e) diminuir a energia de ativação da reação. 02 - (IFGO) Os catalisadores são substâncias utilizadas com o intuito de acelerar a velocidade das reações químicas. De uma forma geral, esses compostos não são consumidos durante as reações. Assim, o efeito que causam para acelerar a velocidade das reações é a) aumentar a energia de ativação. b) não formar o complexo ativado. c) gerar instabilidade dos produtos. d) reduzir a energia de ativação. e) alterar os produtos obtidos na reação. 03 - (IFSP) Colocamos um pedaço de palha de aço em cima de uma pia e a seu lado um prego de mesma massa. Notamos que a palha de aço enferruja com relativa rapidez enquanto que o prego, nas mesmas condições, enferrujará mais lentamente. Os dois materiais têm praticamente a mesma composição, mas enferrujam com velocidades diferentes. Isso ocorre devido a um fator que influencia na velocidade dessa reação, que é: a) temperatura. b) concentração dos reagentes. c) pressão no sistema. d) superfície de contato. e) presença de catalisadores. 04 - (PUC RS) O fogo sempre foi objeto de fascínio e instrumento de extrema utilidade para o ser humano. Mesmo hoje, com o uso cada vez mais disseminado da energia elétrica, não deixamos de utilizar o fogo no cotidiano: ainda queimamos carvão na churrasqueira, lenha na lareira, gás liquefeito de petróleo no fogão e parafina nas velas. Sobre esse assunto, são apresentadas as seguintes afirmativas: I. A combustão é uma reação redox em que o comburente age como oxidante. II. Na combustão do gás de cozinha, há produção de água, mas na do carbono não há. III. A velocidade de combustão do carvão em pedaços é igual à do carvão em pó. IV. As reações de combustão são exotérmicas e liberam gás carbônico. Em relação à combustão, são corretas somente as afirmativas a) I e II. b) I e III. c) I e IV. d) II e III. e) II e IV. 05 - (UNCISAL) O trióxido de enxofre (SO3) pode ser obtido através da oxidação do dióxido de enxofre, utilizando um catalisador. Na atmosfera, a emissão de grande quantidade de enxofre na forma do gás SO2, subproduto de combustíveis fósseis, sofre nova oxidação, formando SO3. Esse SO3 reage com água, formando o ácido sulfúrico que aumenta a acidez da água da chuva. Dado o diagrama abaixo referente ao equilíbrio SO2(g) + O2(g) SO3(g), a adição de um catalisador a) diminui apenas a energia de ativação. b) diminui apenas a entalpia dos produtos. c) aumenta a entalpia dos reagentes e dos produtos. d) diminui a energia de ativação e a entalpia dos produtos. e) aumenta a energia de ativação e a entalpia dos reagentes. 06 - (UEA AM) Os clipes metálicos para papéis recobertos por uma camada de tinta (clipes coloridos) levam mais tempo para enferrujar do que os clipes metálicos comuns. Isso acontece porque a camada de tinta a) atua como catalisador da reação do metal com o ar. b) reflete a luz solar que incide sobre o clipe. c) diminui o número de colisões dos átomos do metal com as moléculas do ar. d) diminui a entalpia da reação do metal com o ar. e) aumenta a superfície de contato dos átomos do metal com as moléculas do ar. 07 - (FGV SP) Os automóveis são os principais poluidores dos centros urbanos. Para diminuir a poluição, a legislação obriga o uso de catalisadores automotivos. Eles viabilizam reações que transformam os gases de escapamento dos motores, óxidos de nitrogênio e monóxido de carbono, em substâncias bem menos poluentes. Os catalisadores __________ a energia de ativação da reação no sentido da formação dos produtos, __________ a energia de ativação da reação no sentido dos reagentes e __________ no equilíbrio reacional. No texto, as lacunas são preenchidas, correta e respectivamente, por: a) diminuem … aumentam … interferem b) diminuem … diminuem … não interferem c) diminuem … aumentam … não interferem d) aumentam … diminuem … interferem e) aumentam … aumentam … interferem 08 - (IFRS) A legislação brasileira em vigor determina que os automóveis devem portar extintores de incêndio do tipo ABC. Incêndios podem ser definidos como a presença de fogo em local não desejado. São capazes de provocar, além de prejuízos materiais, quedas, queimaduras e intoxicações por fumaça. O fogo, por sua vez, é resultante de uma reação química entre: • Material oxidável (combustível); • Material oxidante (comburente); • Fonte de ignição (energia); • Reação em cadeia. Um dos princípios da utilização de processos para a extinção de incêndios consiste em a) baixar a energia de ativação da reação de combustão. b) favorecer a entrada no complexo ativado. c) diminuir ou impedir o contato entre os reagentes. d) aumentar a quantidade de choques efetivos entre combustível e comburente. e) catalisar a ignição do processo. 09 - (UNITAU SP) Analise as afirmativas abaixo sobre teoria das colisões e lei cinética, e assinale a alternativa que apresenta a(s) afirmativa(s) CORRETA(S). I. A velocidade de uma reação química é dependente do número de choques. II. Quanto menor a energia de ativação, maior é a velocidade da reação química. III. O valor de DH para uma reação exotérmica é negativo e o valor de DH para uma reação endotérmica é positivo. IV. A temperatura não influencia a velocidade da reação química. a) Apenas I e II estão corretas. b) Apenas II, III e IV estão corretas. c) Apenas I e III estão corretas. d) Apenas II, e III estão corretas. e) Apenas I, II e III estão corretas. 10 - (PUC MG) Considere a reação: Cu(s) + 2H2SO4(aq) CUSO4(aq) + 2 H2O(l) + SO2(g) Essa reação foi realizada a partir de 5 g de Cu nas condições mencionadas na tabela abaixo. Assinale a classificação, na ordem DECRESCENTE, das velocidades de acontecimento da reação. a) 1 – 2 – 3 – 4 b) 2 – 1 – 4 – 3 c) 4 – 3 – 2 – 1 d) 3 – 4 – 1 – 2 11 - (PUC RS) A calamina é um produto aplicado à pele sob a forma de pomadas, cremes e loções, com a finalidade de aliviar sintomas de irritação da pele, como vermelhidão e coceira. O ingrediente ativo da calamina é ZnO em pó. Sobre esse assunto, é correto afirmar que a) o ZnO é um óxido básico, assim como CaO e CO. b) o ZnO forma a base forte Zn(OH)2 em contato com a umidade da pele. c) o ZnO é constituído de moléculas polares de geometria linear. d) o zinco é agente oxidante na reação Zn + 1/2 O2 ZnO. e) o ZnO deve estar na forma de um pó muito fino para que a ação seja mais rápida. 12 - (UDESC SC) A cinética química é a área da química que trata das velocidades das reações. Analise os processos em relação à cinética química. I. Quando o carvão está iniciando a sua queima, as pessoas ventilam o sistema para que a queima se propague mais rapidamente. II. Um comprimido efervescente se dissolve mais rapidamente quando triturado. Assinale a alternativa que contém os fatores que influenciam as velocidades das reações químicas nos processos descritos em I e II, respectivamente. a) concentração, superfície de contato. b) catalisador, concentração. c) temperatura, concentração. d) superfície de contato, catalisador. e) temperatura, catalisador. 13 - (PUC Camp SP) Para mostrar a diferença da rapidez da reação entre ferro e ácido clorídrico, foi utilizado o ferro em limalha e em barra. Pingando dez gotas de ácido clorídrico 1,0 mol . L–1 em cada material de ferro, espera-se que a reação seja a) mais rápida no ferro em barra porque a superfície de contato é menor. b) mais rápida no ferro em limalha porque a superfície de contato é maior. c) igual, pois a concentração e a quantidade do ácido foram iguais. d) mais lenta no ferro em limalha porque a superfície de contato é menor. e) mais lenta no ferro em barra porque a superfície de contato é maior. 14 - (UCB DF) Medicamentos e alimentos perecíveis são comercializados com datas de validade, isto é, com um marco limite de consumo daquele material, de modo a não produzir nenhum efeito nocivo à saúde do consumidor. Essas datas de validade são produzidas por modelos associados à cinética química. Acerca das velocidades das reações químicas e os respectivos modelos, assinale a alternativa correta. a) Reagentes com maior superfície de contato tendem a reagir mais rapidamente, quando comparados àqueles de menor superfície de contato. b) Todos os choques entre reagentes levam a reações. c) A diminuição da temperatura abaixa a energia de ativação das reações, reduzindo a velocidade das reações. d) Um alimento perecível pode ser armazenado por um tempo indefinido no freezer doméstico, sem perder as respectivas propriedades. e) Um medicamento pode ter a respectiva data de validade aumentada, se tal material for acondicionado em lugar com temperatura elevada. 15 - (UCB DF) Os fenômenos que nos rodeiam, naturais ou não, são, em última análise, fenômenos químicos ou físicos. Isso porque todos os materiais são compostos por uma infinidade de átomos dos diversos elementos químicos presentes na natureza. Esses processos, denominados físico-químicos, obedecem a determinadas leis que a natureza impõe. Entre essas leis, estão a da conservação das massas e a da conservação da energia. Ademais, tudo que ocorre no universo demanda certo tempo de ocorrência, ou seja, há processos que são mais rápidos que outros. Considerando essas informações, quanto às transformações físico-químicas, aos respectivos aspectos energéticos e às próprias cinéticas, assinale a alternativa correta. a) Uma reação química que libera calor é denominada exotérmica e não obedece a conservação de energia. b) O derretimento das calotas polares, em razão do aquecimento global, é um exemplo de fenômeno químico exotérmico. c) As enzimas são proteínas especializadas que proporcionam caminhos de reações alternativos, em que a energia de ativação é menor, quando comparadas às reações sem as respectivas presenças. d) A combustão de gasolina é uma reação química endotérmica, porque precisa de uma ignição para ocorrer. e) Alimentos são conservados em refrigeradores porque a diminuição da temperatura aumenta, em regra geral, a energia de ativação das reações químicas, diminuindo, assim, a velocidade das reações que degeneram esses materiais. 16 - (UNITAU SP) Analise as afirmativas abaixo. I. A velocidade de uma reação química é dependente do número de choques entre as moléculas, e quanto maior for o número de choques, maior será a velocidade da reação. II. O valor mínimo de energia fornecido aos reagentes para que ocorra uma reação química deve ser inferior à energia de ativação. III. A velocidade de uma reação química é acelerada por temperaturas elevadas. IV. O complexo ativado é um estado intermediário entre os reagentes e produtos, em que as ligações químicas dos reagentes estão sendo rompidas e dos produtos estão sendo formadas. Está CORRETO o que se afirma em a) I e II, apenas. b) I e III, apenas. c) II, III e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) I, III e IV, apenas. 17 - (UECE) Os químico alemães Fritz Haber (1868-1934) e Carl Bosch (1874-1940) desenvolveram, em 1909, um processo de produção de amônia, matéria-prima para a fabricação de explosivos utilizados durante a Primeira Guerra Mundial. De acordo com o processo Haber, a obtenção da amônia se faz através da reação: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) Para essa reação, a variação de entalpia é negativa, sugerindo que ela ocorra a baixas temperaturas. No entanto, a reação é favorecida por elevada temperatura, garantindo alta energia de ativação para a) quebrar as ligações entre os átomos de hidrogênio. b) quebrar as ligações entre os átomos de nitrogênio. c) melhorar, simultaneamente, o rendimento da amônia e a velocidade da reação. d) reorganizar a estrutura na molécula da amônia. 18 - (UEPG PR) Nos tubos de ensaio A, B, C e D foram adicionados 2,0 g de zinco e 10 mL de ácido clorídrico 1,0 mol/L. A diferença entre os tubos é a granulometria do zinco e a temperatura. Observou-se o desprendimento de gás nos 4 tubos. A partir do esquema abaixo, que representa o início do processo, assinale o que for correto. 01. A velocidade da reação é maior no tubo B do que no tubo A. 02. O tubo que apresenta a maior velocidade de reação é o D. 04. A reação que ocorre é Zn(s) + 2HCl(aq) ZnCl2(aq) + H2(g). 08. O tubo C apresenta uma velocidade de reação maior que no tubo B, porque a superfície de contato do zinco é maior no tubo C. 16. A velocidade de reação do Zn nos tubos obedece a seguinte ordem: A < B < C < D. 19 - (UECE) Alguns medicamentos são apresentados na forma de comprimidos que, quando ingeridos, dissolvem-se lentamente no líquido presente no tubo digestório, garantindo um efeito prolongado no organismo. Contudo, algumas pessoas, por conta própria, amassam o comprimido antes de tomá-lo. Esse procedimento é incoveniente, pois reduz o efeito prolongado devido a) à diminuição da superfície de contato do comprimido, provocando redução na velocidade da reação. b) à diminuição da superfície de contato, favorecendo a dissolução. c) ao aumento da velocidade da reação em consequência do aumento da superfície de contato do comprimido. d) diminuição da frequência de colisões das partículas do comprimido com as moléculas do líquido presente no tubo digestório. 20 - (UERJ) No preparo de pães e bolos, é comum o emprego de fermentos químicos, que agem liberando gás carbônico, responsável pelo crescimento da massa. Um dos principais compostos desses fermentos é o bicarbonato de sódio, que se decompõe sob a ação do calor, de acordo com a seguinte equação química: 2 NaHCO3 (s) Na2CO3 (s) + H2O (g) + CO2 (g) Considere o preparo de dois bolos com as mesmas quantidades de ingredientes e sob as mesmas condições, diferindo apenas na temperatura do forno: um foi cozido a 160 ºC e o outro a 220 ºC. Em ambos, todo o fermento foi consumido. O gráfico que relaciona a massa de CO2 formada em função do tempo de cozimento, em cada uma dessas temperaturas de preparo, está apresentado em: a) b) c) d) 21 - (FUVEST SP) Sabe-se que os metais ferro (Feº), magnésio (Mgº) e estanho (Snº) reagem com soluções de ácidos minerais, liberando gás hidrogênio e formando íons divalentes em solução. Foram feitos três experimentos em que três amostras metálicas de mesma massa reagiram, separada e completamente, com uma solução aquosa de ácido clorídrico de concentração 0,1 mol/L. Os resultados obtidos foram: Colocando-se os valores de V1, V2 e V3 em ordem decrescente, obtém-se a) V2 > V3 > V1 b) V3 > V1 > V2 c) V1 > V3 > V2 d) V2 > V1 > V3 e) V1 > V2 > V3 Note e adote: Massa molar (g/mol): Mg ...... 24 Fe ....... 56 Sn ....... 119 22 - (UNITAU SP) A respeito da velocidade de reações químicas, assinale a alternativa INCORRETA. a) O catalisador é uma substância que participa ativamente de uma reação química, provocando uma diminuição na sua energia de ativação. b) A solubilidade de um soluto sólido em um solvente decresce com a diminuição da temperatura. c) Reações exotérmicas são aceleradas com o aumento da temperatura. d) Reações endotérmicas apresentam uma entalpia dos produtos maior que a entalpia dos reagentes. e) A reação química entre um ácido e uma base forma um sal e água, com neutralização parcial ou total. 23 - (Unimontes MG) O gás hidrogênio, utilizado em diversas sínteses industriais, pode ser obtido a partir do gás natural metano (CH4), pela ação de vapor d’água, que é usado para reagir com 45% do metano (CH4); CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3 H2(g) O restante, 55%, reage com ar: 2 CH4(g) + O2(g) 2 CO(g) + 4 H2(g) Em relação às reações de síntese do gás hidrogênio, é CORRETO afirmar que ambas: a) formam os mesmos produtos. b) ocorrem por catálise não enzimática. c) ocorrem por processos exotérmicos. d) são reações de natureza reversível. 24 - (UEG GO) As enzimas são, em sua grande maioria, proteínas com atividade catalítica e participam de diferentes reações metabólicas nos organismos. Durante a catálise, o substrato é convertido em um produto para que haja síntese de macromoléculas, decomposição de outras moléculas do organismo ou a liberação de energia para manutenção do metabolismo. Todavia, para que essas ações ocorram, diversos fatores são necessários, dentre eles a a) disponibilidade de substrato para ocupar todos os respectivos sítios catalíticos das enzimas. b) presença de metais tóxicos, como cálcio e zinco, que inviabilizam as reações enzimáticas. c) reposição das enzimas, na medida em que são consumidas pelo processo de catálise. d) ação da temperatura, uma vez que quanto maior a temperatura, maior será a catálise. e) concentração de H+ ideal, visto que confere pH neutro para a reação, oxidando-a. 25 - (UNITAU SP) Por anos, a tecnologia de pirólise tem sido utilizada para fragmentar polímeros indesejados, tais como resíduos plásticos, resultando em um combustível baseado em hidrocarbonetos. O tratamento por pirólise é definido como a degradação de resíduos por aquecimento em atmosfera deficiente de oxigênio, abaixo do nível estequiométrico, para obter combustão completa. Os processos pirolíticos ocorrem em temperaturas na faixa de 180 °C até 1500 °C, por meio de conversão catalítica ou não, resultando em materiais gasosos, líquidos e sólidos. Os óleos pirolíticos produzidos podem ser utilizados como insumo na indústria química, os sólidos apresentam propriedades combustíveis e adsorventes e os gases podem ser reaproveitados em plantas de geração de energia elétrica. Com base no texto acima, assinale a alternativa INCORRETA. a) Um dos sólidos gerados pela pirólise dos polímeros é o carvão, que tem propriedades adsorventes. b) O aproveitamento dos gases pirolíticos se dá por processo de combustão. c) A atmosfera no meio reacional da pirólise deve ser obrigatoriamente pouco oxidante. d) Os processos pirolíticos são exotérmicos e necessitam de alta energia de ativação. e) Os polímeros são uma fonte rica em hidrocarbonetos e, por isso, apresentam potencial para geração de combustíveis pelo processo de pirólise. 26 - (UCB DF) Em um laboratório de química, um professor utilizou um experimento para exemplificar a ação dos catalisadores na cinética das reações. O peróxido de hidrogênio (ou água oxigenada) decompõe-se, espontaneamente formando água e gás oxigênio. Entretanto, essa reação ocorre lentamente. A equação química não balanceada dessa reação está representada a seguir: Ao adicionar-se uma pequena quantidade de catalisador, como o iodeto de potássio, a reação ocorre muito rapidamente. Acerca do exposto, com relação à cinética química, assinale a alternativa correta. a) Um catalisador é uma substância que não participa da reação que catalisa. b) O iodeto de potássio promove um caminho de reação com menor energia de ativação, em comparação com a reação sem a sua presença. c) No caminho de reação, percebe-se que a energia de ativação aumenta conforme a temperatura aumenta. d) O iodeto de potássio é uma substância molecular que, em água, produz uma solução alcalina. e) A velocidade de uma reação direta, isto é, no sentido da formação dos produtos, é dependente da concentração de tais produtos. 27 - (UEM PR) Um tablete de um antiácido efervescente, composto de bicarbonato de sódio, carbonato de cálcio e um ácido orgânico, possui 4 g de massa e formato de um cilindro circular reto com 0,4 cm de altura e base de 5 cm2 de área. Um aluno colocou um tablete inteiro em um recipiente contendo 200 mL de água a 25 ºC. Colocou um segundo tablete macerado em outro recipiente contendo 200 mL de água a 25 ºC e colocou um terceiro tablete macerado em um outro recipiente contendo 200 mL de água a 50 ºC. O aluno observou que o processo de efervescência durou 2 minutos no primeiro recipiente, 1 minuto e 20 segundos no segundo e 40 segundos no terceiro. Considere, como aproximação, que, após a maceração, o tablete se decompõe em pequenos cubos de 0,05 cm de aresta. Com base no exposto assinale o que for correto. 01. A sequência dos tempos de reação, respectivamente no primeiro, no segundo e no terceiro recipientes, forma uma progressão aritmética. 02. A superfície de contato inicial do tablete macerado com a água é de 240 cm2. 04. A reação do tablete com a água produz e libera gás carbônico, o que provoca a efervescência observada. 08. A razão entre massa e volume de cada tablete é de 4 g/cm3. 16. Os aumentos na velocidade da reação observados do primeiro para o segundo recipiente e do segundo para o terceiro se dão, respectivamente, devido ao aumento da superfície de contato e ao aumento da temperatura. TEXTO: 1 - Comum à questão: 28 A bioluminescência é o fenômeno de emissão de luz visível por certos organismos vivos, resultante de uma reação química entre uma substância sintetizada pelo próprio organismo (luciferina) e oxigênio molecular, na presença de uma enzima (luciferase). Como resultado dessa reação bioquímica é gerado um produto em um estado eletronicamente excitado (oxiluciferina*). Este produto, por sua vez, desativa-se por meio da emissão de luz visível, formando o produto no estado normal ou fundamental (oxiluciferina). Ao final, a concentração de luciferase permanece constante. Luciferina+O2 Oxiluciferina* Oxiluciferina + hv(450-620 nm) O esquema ilustra o mecanismo geral da reação de bioluminescência de vagalumes, no qual são formados dois produtos diferentes em estados eletronicamente excitados, responsáveis pela emissão de luz na cor verde ou na cor vermelha. (Etelvino J. H. Bechara e Vadim R. Viviani. 28 - (UNESP SP) A partir das informações contidas no texto, é correto afirmar que a enzima luciferase a) aumenta a energia de ativação da reação global de formação da oxiluciferina. b) é um dos produtos da reação. c) é responsável pela emissão de luz. d) é o intermediário da reação, a partir do qual se originam os produtos. e) atua como catalisador, pois interfere na reação sem ser consumida no processo. TEXTO: 2 - Comum à questão: 29 Mergulhadores recreacionais respiram ar comprimido (78% de nitrogênio, 21% de oxigênio, 1% de outros gases), contido em um cilindro carregado nas costas. O cilindro comum é feito de alumínio e armazena ar a 3 mil libras por polegada quadrada (psi). (http://esporte.hsw.uol.com.br. Adaptado.) 29 - (UEA AM) Moléculas de N2 (g) e O2 (g) estão em constante colisão no interior do cilindro. Entretanto, praticamente não ocorre a reação química N2 (g) + O2 (g) 2NO (g), o que tornaria o ar irrespirável para os mergulhadores. Assinale a alternativa que apresenta uma explicação correta para este fato. a) A energia de ativação da reação é praticamente nula, o que a torna muito lenta, praticamente imperceptível. b) A mistura dos dois gases no cilindro não está na proporção volumétrica da reação, que é de 1 volume de nitrogênio para 1 volume de oxigênio. c) O alumínio que constitui o cilindro reage com o oxigênio, removendo esse reagente e impedindo a reação. d) A alta pressão a que estão submetidos os gases dentro do cilindro diminui a probabilidade de colisões efetivas entre as moléculas. e) A energia cinética das moléculas dentro do cilindro é insuficiente para que as colisões entre elas sejam efetivas. GABARITO 1) Gab: E 2) Gab: D 3) Gab: D 4) Gab: A 5) Gab: A 6) Gab: C 7) Gab: B 8) Gab: C 9) Gab: C 10) Gab: A 11) Gab: E 12) Gab: A 13) Gab: B 14) Gab: A 15) Gab: C 16) Gab: E 17) Gab: B 18) Gab: 31 19) Gab: C 20) Gab: D 21) Gab: D 22) Gab: C 23) Gab: B 24) Gab: A 25) Gab: D 26) Gab: B 27) Gab: 23 28) Gab: E 29) Gab: E Lista de Exercícios – Cinética Química (Velocidade das Reações Químicas / Reações Elementares e Não Elementares) 01 - (UEMG) Uma reação química hipotética é representada pela seguinte equação: A(g) + B(g) C(g) + D(g) e ocorre em duas etapas: A(g) E(g) + D(g) (Etapa lenta) E(g) + B(g) C(g) (Etapa rápida) A lei da velocidade da reação pode ser dada por a) v = k.[A] b) v = k.[A][B] c) v = k.[C][D] d) v = k.[E][B] 02 - (UNITAU SP) Assinale a alternativa CORRETA em relação aos fatores que alteram a velocidade das reações. a) A temperatura não exerce influência na velocidade de uma reação. b) A função de um catalisador é aumentar a energia de ativação, o que proporciona um aumento expressivo na velocidade. c) A velocidade de uma reação é diretamente proporcional ao produto das concentrações molares dos reagentes, elevadas a expoentes que são calculados experimentalmente. d) Quanto maior for a superfície de contato dos reagentes, menor será a velocidade da reação. e) A pressão não exerce influência sobre a velocidade de reações no estado gasoso. 03 - (UECE) Manchete do jornal o Estado de São Paulo em 23.04.2014: “Gás metano produzido por vacas é usado para abastecer veículos”. Cientistas argentinos desenvolveram tecnologia para aproveitar o gás metano gerado pelos bovinos, que tem efeito estufa na atmosfera do planeta. Pesquisando o gás metano, um grupo de estudantes da UECE realizou, em laboratório, uma combustão e coletou os dados da tabela abaixo: Com os dados da tabela, a velocidade média da reação entre 0 e 20 minutos foi determinada com o valor a) 1,2 10–3 mol/ L–1.min–1. b) 0,8 10–3 mol/ L–1.min–1. c) 1,3 10–3 mol/ L–1.min–1. d) 1,5 10–3 mol/ L–1.min–1. 04 - (UNESP SP) Em um laboratório, nas condições ambientes, uma determinada massa de carbonato de cálcio (CaCO3) foi colocada para reagir com excesso de ácido nítrico diluído. Os valores do volume de gás liberado pela reação com o transcorrer do tempo estão apresentados na tabela. Escreva a equação balanceada da reação e calcule a velocidade média da reação, em mol min–1, no intervalo entre 1 minuto e 3 minutos. Dado: • Volume molar do CO2 nas condições ambientes = 25,0 L mol–1 05 - (UERN) Uma das formas para se obter o monóxido de dinitrogênio é reagindo óxido de nitrogênio II com gás hidrogênio, de acordo com a seguinte reação: 2 NO(g) + H2(g) ® N2O(g) + H2O(g) De acordo com os dados anteriores, é correto afirmar que a ordem global dessa reação é igual a a) 2. b) 3. c) 4. d) 5. 06 - (PUC MG) Durante a decomposição do ácido carbônico, ocorre a formação de água e dióxido de carbono, de acordo com a equação: Se a velocidade de liberação de dióxido de carbono é 1 10 –3 mol s –1, a velocidade de consumo do ácido carbônico em mol min –1 é: a) 1 10 –3 b) 6 10 –3 c) 1 10 –1 d) 6 10 –2 07 - (UDESC SC) Considere as seguintes etapas de uma reação: Etapa 1: NO2(g) + NO2(g) → NO3(g) + NO(g) (lenta) Etapa 2: NO3(g) + CO(g) → NO2(g) + CO2(g) (rápida) Assinale a alternativa incorreta. a) A expressão da velocidade de reação pode ser escrita como v = k[NO2][NO2]. b) A expressão da velocidade de reação pode ser escrita como v = k[NO2]2. c) A velocidade da reação depende da primeira etapa. d) A velocidade da reação é sempre governada pela última etapa. e) A equação global da reação é NO2(g) + CO(g) → NO(g) + CO2(g). 08 - (Mackenzie SP) O estudo cinético de um processo químico foi realizado por meio de um experimento de laboratório, no qual foi analisada a velocidade desse determinado processo em função das concentrações dos reagentes A e B2. Os resultados obtidos nesse estudo encontram-se tabelados abaixo. Com base nos resultados obtidos, foram feitas as seguintes afirmativas: I. As ordens de reação para os reagentes A e B2, respectivamente, são 2 e 1. II. A equação cinética da velocidade para o processo pode ser representada pela equação v = k [A]2 [B2]. III. A constante cinética da velocidade k tem valor igual a 200. Considerando-se que todos os experimentos realizados tenham sido feitos sob mesma condição de temperatura, é correto que a) nenhuma afirmativa é certa. b) apenas a afirmativa I está certa. c) apenas as afirmativas I e II estão certas. d) apenas as afirmativas II e III estão certas. e) todas as afirmativas estão certas. 09 - (UniRV GO) Quase todas as reações metabólicas no organismo humano envolvem a participação das enzimas, sendo que algumas usam dois ou mais substratos. Assim, num laboratório simulou-se o comportamento de uma enzima que segue o modelo de reação abaixo e os resultados estão dispostos na tabela. Para a reação simulada, analise as alternativas e assinale V (verdadeiro) ou F (falso). a) A ordem de reação para o cofator é igual a zero e se ele for adicionado numa reação na ausência da enzima, a velocidade será igual a 0,0001 mmol.L–1.s–1. b) A ordem de reação será igual a 6. c) Nos experimentos que envolvem a participação da enzima, as reações individuais tornam-se reações elementares. d) A velocidade da reação será de 256 mmol.L–1.s–1 quando for utilizada uma solução de “A” de 200 mmol.L–1 e uma solução de “B” de 100 mmol.L–1. 10 - (UNIRG TO) A amônia (NH3) é bastante utilizada na fabricação de fertilizantes e pode ser obtida a partir de hidrogênio (H2) e nitrogênio (N2). Considerando que a lei de velocidade para essa reação é V = k [H2]3 [N2]. Ao triplicar a concentração de nitrogênio e, ao mesmo tempo, mantendo-se a temperatura constante, ao duplicar a concentração de hidrogênio, é correto afirmar que a velocidade final da reação: a) é 24 vezes a velocidade inicial. b) é 6 vezes a velocidade inicial. c) não se altera. d) é 18 vezes a velocidade inicial. 11 - (UEPG PR) Com relação ao estudo da cinética das reações químicas e os fatores que podem influenciá-las, assinale o que for correto. 01. Quanto maior o número de colisões entre as espécies reagentes, maior a velocidade da reação entre elas, porém nem todos os choques entre os reagentes têm como consequência a formação de novas substâncias. 02. Quanto maior a energia de ativação de uma reação, menos ela será afetada pelo aumento da temperatura do meio reacional. 04. A etapa lenta da reação é a que determina a velocidade da reação global. 08. Em sistemas heterogêneos, um aumento da superfície de contato entre os reagentes proporciona um aumento na velocidade da reação. 16. Os catalisadores representam uma alternativa para que a reação ocorra com uma menor energia de ativação, no entanto sem que estes sejam consumidos durante o processo. 12 - (UEPG PR) Uma esponja de ferro metálico (por exemplo, Bombril), quando colocada em uma chama, entra em combustão que prossegue com facilidade, formando um material quebradiço e escuro. Já um arame de ferro, quando colocado na chama, não entra em combustão e ocorre apenas um escurecimento da superfície do arame. As reações que podem ocorrer nos dois casos são: Equação 1 2Fe(s) + O2(g) 2FeO(s) Equação 2 4Fe(s) + 3O2(g) 2Fe2O3(s) Considerando os dados relacionados, assinale o que for correto. 01. Na equação 2, forma-se o óxido de ferro III. 02. No caso da esponja de ferro, a reação de combustão é favorecida, porque a superfície de contato da esponja de ferro é maior que a superfície de contato do arame de ferro. 04. A equação da velocidade para a reação 1 é v = k.[Fe]2.[O2]. 08. Os óxidos de ferro possuem aspecto quebradiço e se transformam facilmente em pó. 16. A ordem global da equação 2 é 7. 13 - (PUC SP) O fluoreto de nitrila (NO2F) é um composto explosivo que pode ser obtido a partir da reação do dióxido de nitrogênio (NO2) com gás flúor (F2), descrita pela equação. 2 NO2(g) + F2(g) 2 NO2F(g) A tabela a seguir sintetiza os dados experimentais obtidos de um estudo cinético da reação. A expressão da equação da velocidade nas condições dos experimentos é a) v = k[NO2] b) v = k[NO2][F2] c) v = k[NO2]2[F2] d) v = k[F2] 14 - (IFBA) Os gases butano e propano são os principais componentes do gás de cozinha (GLP - Gás Liquefeito de Petróleo). A combustão do butano (C4H10) correspondente à equação: C4H10 + O2 CO2 + H2O + Energia Se a velocidade da reação for 0,1 mols butano-minuto qual a massa de CO2 produzida em 1 hora? a) 1.056 g b) 176 g c) 17,6 g d) 132 g e) 26,4 g 15 - (UNCISAL) Atualmente, o estudo cinético de reações químicas é de fundamental interesse no campo industrial, nas áreas da saúde (sistemas biológicos e bioquímicos) e em muitos outros campos. A otimização de parâmetros experimentais, como concentração das substâncias participantes, variação de temperatura de reação e uso de catalisadores, resulta na redução do tempo de reação, economia de reagentes e maximização da formação de produtos, tornando os processos produtivos cada vez mais competitivos, além de minimizar a produção de resíduos, contribuindo, assim, para o meio ambiente. De acordo com a cinética química, a) para que uma reação química ocorra, a energia de ativação é inferior à energia do estado de transição da reação em curso. b) a etapa determinante da velocidade de uma reação será a etapa que ultrapassa em velocidade todas as etapas da reação. c) para uma reação genérica A B, de primeira ordem, a velocidade com que A forma a substância B é dada por v = k [A]. d) em uma reação química de ordem zero, a velocidade de formação do produto independe da concentração inicial do reagente. e) os catalisadores atuam aumentando a energia de ativação das reações, aumentando as velocidades das reações químicas. 16 - (UNIFOR CE) O bromo é um elemento não metálico, líquido, de cor avermelhada a temperatura ambiente, volátil, denso e instável, podendo ser obtido por meio da equação química abaixo: BrO3– (aq) + 5 Br– (aq) + 6 H+ (aq) 3 Br2 (aq) + 3 H2O (l) Considerando que a velocidade de desaparecimento do íon brometo seja igual a 5,5 10–3 mol L–1 s–1, a velocidade de aparecimento do bromo, em mol L–1 s–1, será, aproximadamente, de a) 1,15 10–2 b) 1,65 10–2 c) 3,30 10–3 d) 5,50 10–3 e) 8,58 10–5 17 - (ACAFE SC) Baseado nos conceitos sobre cinética das reações químicas, analise as afirmações a seguir. I. Catálise heterogênea pode ser caracterizada quando existe uma superfície de contato visível entre os reagentes e o catalisador. II. A energia de ativação (Ea) varia com a concentração dos reagentes. III. A constante de velocidade (k) pode variar com a temperatura. IV. A energia de ativação (Ea) varia com a temperatura do sistema. Todas as afirmações corretas estão em: a) I - II - IV b) I - III - IV c) I - III d) II - III 18 - (UDESC SC) Cinética química é a parte da Química que estuda a velocidade das reações, a influência das concentrações de produtos e os reagentes na velocidade, assim como a influência de outros fatores, como temperatura, presença de catalisador, inibidor, etc. Em termodinâmica estuda-se o equilíbrio entre espécies químicas em uma reação, assim como fatores que influenciam o deslocamento desse equilíbrio, que podem ser variados de forma a maximizar ou minimizar a obtenção de um determinado composto. Sobre essas duas importantes áreas da Química, analise as proposições. I. A influência da concentração dos reagentes sobre a velocidade de uma reação é dada pela sua lei de velocidade, que é uma expressão matemática que sempre envolve a concentração de todos os reagentes, cada um elevado ao seu coeficiente estequiométrico. II. A posição de um dado equilíbrio químico – o lado para o qual ele se encontra majoritariamente deslocado – pode ser deduzida a partir da lei de velocidade para qualquer equilíbrio químico. III. Reações lentas são reações necessariamente deslocadas para os reagentes. Já reações rápidas se processam com consumo total dos reagentes e de maneira quase imediata. IV. À pressão constante, o aumento da temperatura tem sempre uma influência de aumentar a velocidade de uma reação, mas o efeito desse aumento sobre o deslocamento do equilíbrio depende, primordialmente, da variação de entalpia para a reação na faixa de temperatura avaliada. V. Tempo de meia vida é o tempo necessário para que a concentração de um reagente caia a metade de seu valor inicial, correspondendo ao tempo de equilíbrio da reação, que é definido como o tempo necessário para que metade dos produtos se transforme em reagente. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa III é verdadeira. b) Somente a afirmativa IV é verdadeira. c) Somente as afirmativas I e V são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I, III e V são verdadeiras. 19 - (Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública) A velocidade associada a uma reação química corresponde à variação na concentração dos reagentes ou produtos por unidade de tempo. A Lei da Velocidade, para qualquer reação química, é determinada a partir de dados obtidos experimentalmente, a exemplo dos valores estabelecidos e registrados na tabela para a reação entre o íon hipoclorito, ClO–(aq), – espécie química ativa de bactericidas e alvejantes clorados – e o íon iodeto, I–(aq), de acordo com a equação iônica representada. ClO–(aq) + I–(aq) IO–(aq) + Cl–(aq) Considerando-se essas informações associadas aos conhecimentos de cinética química, é correto afirmar: 01. A lei de velocidade da reação química representada, segundo os dados do experimento 2, é determinada pela expressão v = k [ClO–]2[I–]. 02. O valor da velocidade inicial de uma transformação química independe da temperatura e da pressão no sistema reacional. 03. A redução simultânea da concentração de íons hipoclorito e de iodeto em 50% implica na diminuição da velocidade da reação pela metade. 04. O valor da constante de velocidade para a reação química representada é de, aproximadamente, 60, de acordo com os experimentos 1, 2 e 3. 05. A velocidade da reação química terá seu valor triplicado, se a concentração do íon iodeto for duplicada e a do íon hipoclorito permanecer constante. 20 - (UEM PR) Considere a reação genérica a A + b B + c C d D. Suponha que essa reação tenha sido realizada várias vezes, medindo-se a variação da velocidade em relação à variação da concentração em quantidade de matéria de cada um dos reagentes, obtendo-se os dados da tabela abaixo. Assim, assinale o que for correto. 01. A reação é de primeira ordem em relação ao reagente A. 02. A lei de velocidade é v = k[A]2[B][C]3. 04. A variação da velocidade não depende da concentração do reagente B, logo sua ordem de reação é 1. 08. Trata-se de uma reação com ordem global igual a 5. 16. Nessa reação k = 0,125 L4/mol4.min. 21 - (UERJ) Para diferenciar os hidrocarbonetos etano e eteno em uma mistura gasosa, utiliza-se uma reação com bromo molecular: o etano não reage com esse composto, enquanto o eteno reage de acordo com a seguinte equação química: Considere um cilindro de capacidade igual a 10 L, contendo apenas esses hidrocarbonetos em uma mistura com massa igual a 200 g. Ao se adicionar bromo em excesso à mistura, todo o eteno reagiu, formando 940 g de 1,2-dibromoetano. A concentração inicial de etano, em mol.L–1, no interior do cilindro, corresponde a: a) 0,1 b) 0,2 c) 0,3 d) 0,4 22 - (PUC SP) O ânion bromato reage com o ânion brometo em meio ácido gerando a substância simples bromo segundo a equação: BrO3– (aq) + 5 Br– (aq) + 6 H+ (aq) 3 Br2(aq) + 3 H2O(l) A cinética dessa reação foi estudada a partir do acompanhamento dessa reação a partir de diferentes concentrações iniciais das espécies BrO3– (aq), Br– (aq) e H+ (aq). Ao analisar esse processo foram feitas as seguintes observações: I. Trata-se de uma reação de oxidorredução. II. O ânion brometo (Br–) é o agente oxidante do processo. III. A lei cinética dessa reação é v = k[BrO3–][Br–][H+]2. Pode-se afirmar que estão corretas a) I e II, somente. b) I e III, somente. c) II e III, somente. d) I, II e III. 23 - (ITA SP) Considere a seguinte reação química e a respectiva lei de velocidade experimental: 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) , v = k[NO]2[O2] Para esta reação, são propostos os mecanismos reacionais I, II e III com suas etapas elementares de reação: I. 2NO(g) N2O2 (g) equilíbrio rápido N2O2(g) + O2(g) 2NO2(g) lenta II. NO(g) + O2(g) NO3(g) equilíbrio rápido NO(g) + NO3(g) 2NO2(g) lenta III. NO(g) + 1/2O2(g) NO2 (g) rápida NO2(g) + 1/2O2(g) NO3(g) equilíbrio rápido NO(g) + NO3(g) N2O4 (g) equilíbrio rápido N2O4(g) 2NO2(g) lenta Dos mecanismos propostos, são consistentes com a lei de velocidade observada experimentalmente a) apenas I. b) apenas I e II. c) apenas II. d) apenas II e III. e) apenas III. 24 - (UERJ) Considere a equação química global entre os compostos HBr e NO2: 2 HBr + NO2 H2O + NO + Br2 Para desenvolver um estudo cinético, foram propostos os mecanismos de reação I e II, descritos na tabela, ambos contendo duas etapas. Realizou-se, então, um experimento no qual foi medida a velocidade da reação em função da concentração inicial dos reagentes, mantendo-se constante a temperatura. Observe os resultados obtidos: Determine a ordem global da reação. Em seguida, indique qual dos dois mecanismos propostos representa essa reação global, justificando sua resposta. 25 - (UFES) O gás ozônio (O3) se decompõe naturalmente, formando gás oxigênio (O2) na presença da radiação ultravioleta. Suponha que a reação de fotodecomposição do ozônio ocorra em duas etapas, segundo o mecanismo a seguir: 1ª etapa: O3(g) O2(g) + O(g) 2ª etapa: O3(g) + O(g) 2 O2(g) Suponha, ainda, que a lei de velocidade proposta para a reação de fotodecomposição do gás ozônio é v = k [O3] [O]. Com base nessas informações, faça o que se pede. a) Identifique a etapa (ou reação) determinante para a expressão da lei de velocidade da reação de fotodecomposição do gás ozônio. b) Determine a ordem global da reação de fotodecomposição do gás ozônio. c) Considerando o quadro abaixo, que apresenta dados experimentais relativos à reação de fotodecomposição do gás ozônio, determine a constante de velocidade da reação (k) e a velocidade da reação para o experimento 2 (v2). 26 - (FUVEST SP) A vitamina C, presente em sucos de frutas como a manga, pode sofrer processos de degradação em certas condições. Um pesquisador fez um estudo sobre a degradação da vitamina C contida em sucos de manga comerciais, determinando a variação da concentração dessa vitamina como tempo, em diferentes temperaturas. O gráfico da página de resposta representa os dados de degradação da vitamina C em três diferentes temperaturas, 25 °C, 35 °C e 45 °C , estando identificada a curva referente ao experimento realizado a 35 °C. a) No estudo a 35 °C, a velocidade média de degradação da vitamina C é a mesma nos intervalos de tempo correspondentes aos 30 primeiros dias e aos 30 últimos dias do estudo? Explique, apresentando cálculos das velocidades (em ), para esses dois intervalos de tempo. O número de moléculas com uma determinada energia cinética varia com a temperatura, conforme está ilustrado na figura ao lado. Suponha que a figura se refira à energia das moléculas de vitamina C presentes no suco, cujo processo de degradação está sendo estudado nas temperaturas de 35 °C e de 45 °C. Na figura, está representada, também, a energia de ativação desse processo de degradação. b) Identifique, no gráfico abaixo, qual das curvas representa os dados da variação da concentração de vitamina C com o tempo, a 45 °C. Justifique sua escolha, utilizando a figura acima para fundamentar sua explicação. 27 - (UFRGS RS) Uma reação genérica em fase aquosa apresenta a cinética descrita abaixo. 3A + B 2C v = k[A]2[B] A velocidade dessa reação foi determinada em dependência das concentrações dos reagentes, conforme os dados relacionados a seguir. Assinale, respectivamente, os valores de x e y que completam a tabela de modo adequado. a) 6,0 x 10–5 e 9,0 x 10–5 b) 6,0 x 10–5 e 12,0 x 10–5 c) 12,0 x 10–5 e 12,0 x 10–5 d) 12,0 x 10–5 e 24,0 x 10–5 e) 18,0 x 10–5 e 24,0 x 10–5 28 - (UEFS BA) O monóxido de nitrogênio ou óxido nítrico (NO) é um dos principais poluentes do ar atmosférico. As emissões desse gás, considerando a origem antropogênica, são resultados da queima, a altas temperaturas, de combustíveis fósseis em Indústrias e em veículos automotores. Uma alternativa para reduzir a emissão de NO para a atmosfera é a sua decomposição em um conversor catalítico. Uma reação de decomposição do NO é quando este reage com gás hidrogênio, produzindo gás nitrogênio e vapor de água conforme as etapas em destaque. 1ª Etapa (lenta): 2NO(g) + H2(g) N2O(g) + H2O(g) 2ª Etapa (rápida): N2O(g) + H2(g) N2(g) + H2O(g) Ao realizar algumas vezes a reação do NO com H2, alterando a concentração de um ou de ambos os reagentes à temperatura constante, foram obtidos os seguintes dados: Com base nessas informações, é correto afirmar: 01. O valor da constante k para a reação global é igual a 300. 02. A taxa de desenvolvimento da reação global depende de todas as etapas. 03. Ao se duplicar a concentração de H2 e reduzir à metade a concentração de NO, a taxa de desenvolvimento não se altera. 04. Ao se duplicar a concentração de ambos os reagentes, NO e H2, a taxa de desenvolvimento da reação torna-se quatro vezes maior. 05. Quando ambas as concentrações de NO e de H2 forem iguais a mol/L, a taxa de desenvolvimento será igual a mol/L.h. 29 - (FUVEST SP) Para estudar a velocidade da reação entre carbonato de cobre (CuCO3) e ácido nítrico (HNO3), foram feitos três experimentos, em que o volume de dióxido de carbono (CO2) produzido foi medido em vários intervalos de tempo. A tabela apresenta as condições em que foram realizados esses experimentos. Nos três experimentos, foram utilizadas massas idênticas de carbonato de cobre e a temperatura foi mantida constante durante o tempo em que as reações foram acompanhadas. Os dados obtidos nos três experimentos foram representados em um gráfico de volume de CO2 em função do tempo de reação. Esse gráfico está apresentado a seguir. a) Escreva a equação química balanceada que representa a reação que ocorreu entre o carbonato de cobre e o ácido nítrico. b) Com base nas condições empregadas em cada experimento, complete a legenda do gráfico abaixo, com o número do experimento. Considere irrelevante a perda de volume de CO2 coletado devido à dissolução na solução. Justifique suas respostas. c) Nos três experimentos, o mesmo reagente estava em excesso. Qual é esse reagente? Explique. 30 - (UERJ) Em um exame clínico, monitorou-se a concentração de um hormônio no sangue de um paciente, das 14 h de um dia às 10 h do dia seguinte. Os resultados do monitoramento, organizados em períodos de quatro horas, estão apresentados no gráfico abaixo. Períodos: I. 14 a 18 h II. 18 a 22 h III. 22 a 02 h IV. 02 a 06 h V. 06 a 10 h A maior taxa de produção do hormônio, em mol.mL–1 .h–1, verificada em um dos cinco períodos do exame, corresponde a: a) b) c) d) 31 - (UEM PR) Em uma reação química elementar no estado gasoso, três espécies químicas X reagem formando uma espécie química Y. Em relação à cinética dessa reação, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. A velocidade de formação de Y é independente da pressão parcial de X na mistura reacional. 02. A velocidade de formação de Y aumenta por um fator de 27, se a concentração de X no meio reacional for triplicada. 04. A velocidade de formação de Y aumenta em 80% se a concentração de X no meio reacional for duplicada. 08. Quando a concentração de X é reduzida para 12,5% do valor inicial, a velocidade da reação de formação de Y reduz para da velocidade inicial. 16. Ao se dobrar a concentração de Y, a velocidade da reação será reduzida em 87,5%. 32 - (UEM PR) Considere a reação abaixo (elementar) e a tabela que fornece as concentrações, em mol por litro, do reagente B em função do tempo, em minutos, e assinale o que for correto. A(s) + 3B(g) 2C(g) 01. A velocidade média de formação de C no intervalo de 0 a 10 minutos é 0,06 mol/L.min. 02. A velocidade média da reação entre 0 e 10 minutos é 0,02 mol/L.min. 04. A velocidade média da reação é constante em todos os intervalos de tempo. 08. A molecularidade da reação é 3. 16. Energia de ativação é a quantidade mínima de energia necessária para que a colisão entre as partículas dos reagentes seja efetiva, com orientação favorável, levando à formação dos produtos. TEXTO: 1 - Comum à questão: 33 O primeiro cientista a explicar a química da formação do ozônio na atmosfera superior foi Sydney Chapman ao propor o chamado “ciclo de Chapman” que pode ser assim simplificado: 1. Um fóton de UV atinge uma molécula de oxigênio provocando dissociação nos seus átomos. 2. Um dos átomos de oxigênio colide com outra molécula de oxigênio dando origem a uma molécula de ozônio. O + O2 ® O3 3. Podem ocorrer uma das seguintes possibilidades: a) um fóton de UV atingir uma molécula de ozônio, e o resultado é a sua dissociação em uma molécula de oxigênio e um átomo de oxigênio. b) um átomo de oxigênio colide com uma molécula de ozônio resultando em duas moléculas de oxigênio (essa possibilidade é menos comum). O + O3 ® 2O2 A presença de ozônio na estratosfera é fundamental para filtrar a radiação ultravioleta que chega ao planeta Terra; entretanto, na troposfera (a parte mais baixa da atmosfera), a presença de ozônio é indesejável em concentrações superiores a 1 ppm por provocar nos indivíduos fortes dores de cabeça e dificuldades respiratórias. Visando estudar a relação entre as velocidades de decomposição do ozônio e a formação do oxigênio, realizou-se em laboratório um experimento para medir a velocidade de decomposição do ozônio (conforme a equação abaixo), de onde foi encontrado o valor 2,50 x 10−5 mol L−1 s−1. 2O3(g) ® 3 O2(g) 33 - (PUC RJ) Levando em conta o experimento que mediu a velocidade de decomposição do ozônio gasoso, assinale a opção que corresponde à velocidade de formação do oxigênio gasoso em mol L−1 s−1. a) v O2(g) = 2,50 x 10−5 b) v O2(g) = 3,00 x 10−5 c) v O2(g) = 3,45 x 10−5 d) v O2(g) = 3,75 x 10−5 e) v O2(g) = 4,10 x 10−5 TEXTO: 2 - Comum à questão: 34 A candidíase é uma Doença Sexualmente Transmissível, DST, que pode acometer homens e mulheres, causada pelo fungo Candida albicans, sob forma de micose, cujo surgimento é decorrente do sistema imunitário enfraquecido e da não utilização de preservativos nos contatos sexuais. A doença tem cura e o tratamento é feito com cremes e pomadas antifúngicas, prescritas por médicos especializados. O cetoconazol, um fármaco antimicótico pertencente ao grupo químico dos azóis, é usado na dosagem de 20mg/g e apresentado em bisnagas de 30,0g. O medicamento age destruindo a membrana celular do fungo. 34 - (Unifacs BA) Considerando-se essas informações sobre candidíase e algumas propriedades do cetoconazol, é correto afirmar: 01. Após oito horas, a atividade do fármaco é reduzida a 25%. 02. A concentração do fármaco por kg de pomada é de 20%(m/m) 03. Acima de 146ºC, o cetoconazol se apresenta no estado sólido. 04. O cetoconazol age dissolvendo a camada da membrana celular do fungo. 05. O grupo funcional da esquerda na estrutura química do cetoconazol, , pertence a classe das amidas. TEXTO: 3 - Comum às questões: 35, 36 CONSTANTES Constante de Avogadro (NA) = 6,02 1023 mol–1 Constante de Faraday (F) = 9,65 104 C·mol–1 = 9,65 104 A·s·mol–1 = 9,65 104 J·V–1·mol–1 Volume molar de gás ideal = 22,4 L (CNTP) Carga elementar = 1,602 10–19 C Constante dos gases (R) = 8,21 10–2 atm·L·K–1·mol–1 = 8,31 J·K–1·mol–1 = 1,98 cal·K–1·mol–1 = = 62,4 mmHg·L·K–1·mol–1 Constante gravitacional (g) = 9,81 m·s–2 Constante de Planck (h) = 6,626 10–34 m2·kg·s–1 Velocidade da luz no vácuo = 3,0 108 m·s–1 DEFINIÇÕES Pressão de 1 atm = 760 mmHg = 1,01325 105 N·m–2 = 760 Torr = 1,01325 bar 1 J = 1 N·m = 1 kg·m2·s–2. ln 2 = 0,693 Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0° C e 760 mmHg Condições ambientes: 25°C e 1 atm Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol·L–1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão. (s) = sólido. = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (CM) = circuito metálico. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias. [X] = concentração da espécie química X em mol·L–1. MASSAS MOLARES 35 - (ITA SP) Considere que a decomposição do N2O5, representada pela equação química global 2N2O5 4NO2 + O2 , apresente lei de velocidade de primeira ordem. No instante inicial da reação, a concentração de N2O5 é de 0,10 mol·L–1 e a velocidade de consumo desta espécie é de 0,022 mol·L–1·min–1. Assinale a opção que apresenta o valor da constante de velocidade da reação global, em min–1. a) 0,0022 b) 0,011 c) 0,022 d) 0,11 e) 0,22 36 - (ITA SP) A reação química genérica X Y tem lei de velocidade de primeira ordem em relação ao reagente X. À medida que a reação ocorre a uma temperatura constante, é ERRADO afirmar que a) a constante de velocidade da reação não se altera. b) o tempo de meia-vida do reagente X permanece constante. c) a energia de ativação da reação não se altera. d) a velocidade da reação permanece constante. e) a ordem de reação não se altera. GABARITO 1) Gab: A 2) Gab: C 3) Gab: D 4) Gab: CaCO3(s) + 2HNO3(aq) Ca(NO3)2(aq) + CO2(g) + H2O(l) vm = 0,003 mol/min 5) Gab: B 6) Gab: D 7) Gab: D 8) Gab: E 9) Gab: VFFV 10) Gab: A 11) Gab: 29 12) Gab: 11 13) Gab: B 14) Gab: A 15) Gab: D 16) Gab: C 17) Gab: C 18) Gab: B 19) Gab: 04 20) Gab: 24 21) Gab: B 22) Gab: B 23) Gab: B 24) Gab: Expressão da velocidade: v = k [HBr] [NO2]; logo, a ordem global é igual a 2. Mecanismo I. Na etapa lenta, as ordens de reação do HBr e do NO2 são iguais às obtidas experimentalmente. 25) Gab: a) A etapa determinante é a 2ª etapa: O3 (g) + O (g) 2 O2 (g). b) A ordem global da reação é 2 (2ª ordem). c) A constante de velocidade da reação (k) é 10 L mol–1 min–1, e a velocidade da reação para o experimento 2 (v2) é 1,6 mol L–1 min–1. 26) Gab: a) Não, a velocidade média no primeiro intervalo (0 a 30 dias) é diferente da velocidade média no segundo intervalo (90 a 120 dias). Velocidade média entre 0 e 30 dias vm = 2 mg L–1 dia–1 Velocidade média entre 90 e 120 dias vm = 1 mg L–1 dia–1 b) A partir da figura apresentada tem-se que para uma maior temperatura (T2) há um maior número de moléculas com energia igual ou superior à energia de ativação da reação. Assim, para uma maior temperatura haverá uma maior velocidade e um menor tempo de degradação da vitamina C (80 dias), como identificado no gráfico. 27) Gab: D 28) Gab: 05 29) Gab: a) A equação balanceada da reação é: CuCO3 + 2 HNO3 Cu(NO3)2 + CO2 + H2O b) Pelos dados fornecidos na tabela, verificamos que em duas situações foram utilizados volumes de 50 mL de HNO3 (0,10 mol/L) e, em outra, um volume de 100 mL de HNO3 (0,10 mol/L). Como o volume final de CO2 produzido em dois experimentos tem o mesmo valor e, em outro, o volume de CO2 é aproximadamente o dobro, podemos concluir que aquele que produz mais CO2 é o que utiliza mais HNO3 (experimento 3). Em um dos experimentos em que se utilizam 50 mL de HNO3, ocorre uma diminuição da concentração do ácido pela metade (0,05 mol/L) e, consequentemente, diminuição da velocidade da reação com que o CO2 é produzido (experimento 2). c) Podemos concluir que a substância que sempre esteve em excesso nos três experimentos é o CuCO3, uma vez que, mudando o volume de ácido adicionado, muda o volume de CO2 obtido, indicando que há CuCO3 em quantidade suficiente para reagir. 30) Gab: D 31) Gab: 10 32) Gab: 18 33) Gab: D 34) Gab: 05 35) Gab: D 36) Gab: D Lista de Exercícios – Reação de Transmutação Nuclear (Partícula Alfa, Partícula Beta e Radiação Gama) 01 - (Mackenzie SP) Recentemente, a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) nomeou dois novos elementos químicos: o fleróvio (Fl) e o livermório (Lv). O livermório foi obtido a partir de uma reação de fusão nuclear do elemento cúrio com o cálcio, de acordo com a equação abaixo. Por sua vez, o livermório sofre decaimento. Em 47 milissegundos, forma o fleróvio, como mostra a equação de decaimento abaixo. Assim, x e y, presentes nas equações acima, representam, respectivamente, a) pósitrons e o elemento hélio. b) elétrons e partícula beta. c) prótons e radiação gama. d) deutério e nêutron. e) nêutrons e partícula alfa. 02 - (ACAFE SC) Considere um radioisótopo genérico que pode liberar radiação , e . Essas radiações, ao atravessarem um campo elétrico, sofrem desvios em suas trajetórias, conforme ilustrado na figura a seguir. Dados: tempo de meia vida do radioisótopo = 3,8 dias. Considere os conceitos sobre processos radioativos e as informações fornecidas para analisar as afirmações a seguir. I. Na figura, 1 representa radiação , 2 radiação e 3 radiação . II. Em uma amostra de 1,0g do radioisótopo, após 11,4 dias restarão 125mg da substância radioativa. III. Aumentando a temperatura do sistema diminuirá o tempo de meia vida do radioisótopo. Assinale a alternativa correta. a) Todas estão corretas. b) Apenas I e III estão corretas. c) Apenas I e II estão corretas. d) Apenas a II está correta. 03 - (UEPG PR) Nos acidentes nucleares, o produto que pode causar mais danos aos seres vivos é o isótopo do estrôncio de número de massa 90 (estrôncio 90). Esse isótopo é radioativo e se acumula nos ossos, por substituição do cálcio, e sofre decaimento emitindo partículas beta, com tempo de meia vida de 28 anos. Assim, assinale o que for correto. Dados: Sr (Z = 38), Ca (Z = 20), Y (Z = 39), Zr (Z = 40), Nb (Z = 41) 01. Se um indivíduo, ao nascer, absorver estrôncio 90, ele vai ter 56 anos quando a ação radioativa do estrôncio 90 reduzir a 1/4. 02. A reação de decaimento radioativo do estrôncio 90 forma ítrio 90. 04. A partícula beta pode ser representada por um elétron. 08. A reação de decaimento radioativo do estrôncio 90 pode ser representado pela equação: 16. A reação de decaimento radioativo do estrôncio 90 é um exemplo de fissão nuclear. 04 - (FGV SP) A medicina tem desenvolvido diversos tratamentos para pacientes com câncer de cérebro. Em um deles, o paciente ingere o composto borofenilalanina. Essa molécula que contém o isótopo boro-10 tem afinidade pelas células cerebrais. Após a ingestão, o paciente é submetido a um feixe de nêutrons. Cada isótopo de boro-10 captura um nêutron e forma um isótopo instável que se fissiona em duas espécies menores e emite ainda radiação gama. Dessa maneira, a célula tumoral é atingida pela energia das emissões do processo de fissão e é destruída. (www.nipe.unicamp.br/enumas/admin/resources/uploads/ (http://www.lbcc.edu/AlliedHealth/mri/. Adaptado) O isótopo instável, representado por X, e a espécie emitida na fissão, representada por Y, são, respectivamente, a) boro-11 e 4He. b) boro-11 e 2H. c) boro-9 e 2He. d) berílio-9 e 4He. e) berílio-9 e 2H. 05 - (UCS RS) Na esperança de reduzir o vetor do zika vírus até a realização dos Jogos Olímpicos, o Brasil vai avaliar o uso de radiação para combater o mosquito Aedes aegypti. A nova estratégia, proposta pela Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA), é a de reverter a expansão da população de mosquitos. O plano consiste em expor os machos a raios gama e raios X para torná-los inférteis. A vantagem é que milhares de mosquitos seriam controlados, sem o uso de produtos tóxicos. Mas, o grande obstáculo é o volume de insetos que precisariam ser inicialmente esterilizados. Na prática, milhões de mosquitos teriam de ser expostos à radiação. A própria AIEA estima que o plano teria maiores chances de funcionar em cidades pequenas e não em metrópoles como o Rio de Janeiro. Ainda assim, os técnicos da AIEA são otimistas. “Se o Brasil soltar um número considerável de mosquitos machos nessas condições, levaria poucos meses para reduzir a população do Aedes aegypti”. Além do Brasil, países latino-americanos como Guatemala, El Salvador e México já estão em negociações com a AIEA. Disponível em: <http://saude.estadao.com.br/noticias/geral,brasil-analisara-uso-de- Em relação aos raios gama, é correto afirmar que a) são radiações eletromagnéticas semelhantes aos raios X, constituídas por partículas com carga e massa iguais à do elétron. b) sofrem desvio ao atravessar um campo elétrico ou magnético, pois são constituídos por partículas de carga positiva. c) apresentam menor poder de penetração que os raios X; isso ocorre porque os comprimentos de onda dos raios gama são bem-maiores que os dos raios X. d) o poder de ionização, que depende da carga elétrica, é menor que o das emissões alfa e beta. e) são detidos pela camada de células mortas da pele, quando incidem sobre o corpo humano, podendo no máximo causar queimaduras. 06 - (Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública) O estudo de elementos químicos que emitem radiações , e espontaneamente, por Marie Curie – que, em sua tese de doutorado, relatou a descoberta do polônio e do rádio – e outros pesquisadores, contribuiu para a utilização prática de novas formas de obtenção de energia, de diagnóstico e tratamento de doenças, além de outras aplicações dos radionuclídeos. O diagnóstico de disfunções e o tratamento de tumores da tireoide, por exemplo, podem ser realizados com o uso controlado do iodo 131, que se desintegra espontaneamente de acordo com a equação nuclear representada por Com base nessas informações e na equação nuclear que representa a desintegração do iodo 131, é correto afirmar: 01. A radiação emitida pelo iodo 131, representada por x na equação nuclear, é a beta, . 02. Os átomos dos elementos químicos iodo e xenônio, representados na equação nuclear, são isótopos. 03. As radiações alfa, , têm um poder de penetração no organismo maior do que as radiações beta, . 04. O núcleo do átomo de polônio, , utilizado em bateria nuclear, é constituído por 84 nêutrons e 130 prótons. 05. A emissão de radiações gama, , por átomos de rádio, , implica na redução do número de partículas do núcleo atômico. 07 - (PUC Camp SP) O isótopo do elemento césio de número de massa 137 sofre decaimento segundo a equação: O número atômico do isótopo que X representa é igual a a) 54. b) 56. c) 57. d) 136. e) 138. 08 - (USF SP) A madrugada do dia 25 para 26 de abril de 1986 é marcante para a humanidade. Nessa data, nos arredores da cidade ucraniana de Pripyat, o reator 4 da usina nuclear de Chernobyl sofreu uma explosão seguida de incêndio. O desastre é o pior acidente nuclear da história em termos de custo e de mortes resultantes, além de ser um dos dois únicos classificados como um evento de nível 7 (classificação máxima) na Escala Internacional de Acidentes Nucleares (sendo o outro, o Acidente nuclear de Fukushima I, no Japão, em 2011). Até hoje a região é desabitada devido aos níveis de radiação existentes. Parque de diversões da cidade fantasma de Pripyat na Ucrânia. FONTE: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Pripyat#/media/ A poeira radioativa liberada viajou pelo céu setentrional da Europa e só foi detectada alguns dias depois pelas autoridades suecas e finlandesas, pois até então os soviéticos se negavam a confirmar a ocorrência do acidente. Essa poeira era rica em átomos radioativos dos elementos plutônio (94Pu244), césio (55Cs137) e estrôncio (38Sr88). Para impedir o avanço da poeira radioativa e apagar o incêndio, helicópteros jogaram sobre a usina pó de chumbo. A respeito das consequências do acidente nuclear de Chernobyl e da estrutura atômica dos elementos citados, julgue como verdadeiras ou falsas as afirmações apresentadas a seguir. I. A forma de radiação mais perigosa, no que diz respeito ao poder de penetração no corpo humano, é a radiação gama, que é uma onda eletromagnética. II. A utilização de chumbo para impedir a proliferação da poeira radioativa no acidente e nos coletes utilizados pelos técnicos em radiologia se deve ao fato de esse elemento ser bastante denso e dificultar a passagem das emissões radioativas. III. Se o césio for um emissor beta, após emitir duas dessas partículas em um decaimento radioativo seu número de massa irá diminuir em duas unidades. IV. O acidente de Chernobyl é uma confirmação de que os materiais radioativos não possuem aplicações benéficas para a sociedade. V. Considerando que a meia-vida do plutônio é de 88 anos e que os átomos desse elemento são um emissor alfa, daqui a 176 anos, se partirmos de 1 kg desse elemento, será possível obter 750 g do elemento que possui número atômico 92. Das afirmações apresentadas são corretas apenas a) I, II e III. b) II, III e IV. c) III e V. d) I, II e V. e) I e II. 09 - (UNIFICADO RJ) O nuclídeo 60Ni28 é formado da emissão de uma partícula beta do a) 60Co27 b) 55Mn25 c) 58Ni28 d) 54Fe26 e) 58Co27 10 - (UFGD MS) Quando um átomo do elemento radioativo R emite uma partícula dá origem ao xenônio, conforme representado a seguir. Analise as seguintes afirmações sobre esta reação nuclear I. A partícula é constituída por apenas um elétron. II. O elemento R é o bromo. III. O número de massa A do xenônio é 131. Está correto apenas o que se afirma em a) I b) II c) I e III d) II e III e) I, II e III 11 - (Faculdade Guanambi BA) No início do século XX, antes da descoberta dos efeitos nocivos dos materiais radioativos, mostradores de relógios de pulso eram pintados com compostos de radionuclídeo , para brilharem no escuro. Como muitos pintores costumavam lamber as pontas dos pincéis na intenção de afiná-las, muitos deles desenvolveram câncer na boca, causado pelas emissões radioativas durante a desintegração do nuclídeo. As informações do texto e a equação nuclear, associadas aos conhecimentos sobre radioatividade, permitem corretamente afirmar que 01. a emissão representada por x na equação nuclear corresponde a partícula beta, . 02. um radionuclideo, ao emitir uma partícula alfa, , aumenta o número atômico e conserva o número de massa. 03. as partículas alfa e beta são mais ionizantes e penetrantes que as emissões gama, . 04. as radiações, emitidas pelo rádio 226, produzem ionização do DNA do tecido da boca e diminuem a velocidade de crescimento célular. 05. o rádionuclídeo radônio, ao emitir partículas alfa, forma o nuclídeo 214. 12 - (UCB DF) Um reator nuclear é um dispositivo usado em usinas para controlar a reação de fissão nuclear. Essa reação ocorre de forma descontrolada, por exemplo, na explosão de bombas atômicas; mas os reatores possuem mecanismos que impedem isso, fazendo com que a reação seja controlada e reaproveitada para gerar energia elétrica. Isso é conseguido porque o reator é montado de uma forma que intercala barras do combustível físsil – que normalmente é o urânio enriquecido (urânio com grande quantidade de urânio 235) ou o plutônio 239 –; com barras de moderador de nêutrons. Esses moderadores podem ser barras de carbono na forma de grafite, de cádmio, ou água pesada (D2O), que é usada nos reatores mais modernos. A água pesada ou água deuterada é diferente da água normal porque, em sua constituição, no lugar de átomos de hidrogênio comuns, ela possui átomos do deutério, que é um isótopo mais pesado que o hidrogênio. Partes dos nêutrons liberados na fissão nuclear colidem com os núcleos dos moderadores, que absorvem os nêutrons sem sofrer fissão. O resultado é que a reação de fissão em cadeia fica controlada, pois somente um dos nêutrons liberados em cada fissão pode reagir novamente. A energia gerada em forma de calor faz com que a temperatura da água se eleve no interior do reator, a ponto de ela ser transformada em vapor. Esse vapor aciona uma turbina, que gera a energia elétrica. Depois de deixar a turbina, o vapor passa por um trocador de calor, que funciona como um condensador, onde o vapor é resfriado por uma fonte externa natural localizada próxima à usina (normalmente trata-se da água de um rio, lago ou mar) e volta na forma líquida ao circuito principal, iniciando novamente todo o processo. É por isso que as usinas nucleares costumam se encontrar em regiões próximas ao mar. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/quimica/reator-nuclear.htm>. Considerando o assunto do texto e aspectos a ele relacionados, julgue os itens a seguir. ( ) Caso se considere o vapor d’água como um gás perfeito, então é correto concluir que seu comportamento físico será igual ao de um outro gás, como, por exemplo, o dióxido de carbono, desde que esse também seja considerado perfeito. ( ) O deutério é um isótopo do hidrogênio, isso porque ele possui um número de massa igual ao do hidrogênio, mas com um número atômico diferente. ( ) As radiações e são massivas e possuem, respectivamente, cargas elétricas positiva e negativa. As radiações γ, por sua vez, não são massivas e sim eletromagnéticas. ( ) Um nêutron pode se transformar segundo a seguinte equação: nêutron próton + elétron + neutrino. ( ) Se um átomo de urânio 235 emitir 5 partículas e 7 partículas , ao final, esse átomo terá se transmutado em actínio, isto é, com número atômico igual a 89 e com 126 nêutrons. ( ) Como processo diferente da fissão nuclear, a fusão nuclear pode ser representada pela seguinte equação: . ( ) O processo de ebulição da água, promovido pela energia liberada pela fissão nuclear, é um exemplo clássico de transformação química. 13 - (FATEC SP) Em 2014, na Alemanha, um elemento pesado foi confirmado por experimentos com um colisor de partículas e ocupará sua justa posição como Elemento 117 na Tabela Periódica. Bombardeando amostras de berquélio radioativo com átomos de cálcio, pesquisadores criaram átomos com 117 prótons, originando um elemento químico, aproximadamente, 42% mais pesado que o chumbo e com meia-vida relativamente longa. Os físicos apelidaram, temporariamente, o novo integrante da Tabela Periódica como “ununséptio” (Uus), alusão direta ao numeral 117, que é a soma dos 20 prótons do cálcio com os 97 do berquélio. (http://tinyurl.com/m8nlkq2 Acesso em: 13.06.2014. Adaptado) De acordo com o texto, a massa atômica aproximada do ununséptio é Dado: a) 294. b) 207. c) 166. d) 117. e) 42. 14 - (FGV SP) O uso do radioisótopo rutênio-106 (106Ru) vem sendo estudado por médicos da Universidade Federal de São Paulo, no tratamento de câncer oftalmológico. Esse radioisótopo emite radiação que inibe o crescimento das células tumorais. O produto de decaimento radiativo do rutênio-106 é o ródio-106 (106Rh). (http://www.scielo.br/pdf/rb/v40n2/08.pdf. Adaptado) A partícula emitida no decaimento do rutênio-106 é a) Beta menos, . b) Beta mais, . c) Alfa, . d) Gama, . e) Próton, p. 15 - (UEPG PR) A natureza das radiações emitidas pela desintegração espontânea do urânio 234 é representada na figura abaixo. A radiação emitida pelo urânio 234 é direcionada pela abertura do bloco de chumbo e passa entre duas placas eletricamente carregadas, o feixe se divide em três outros feixes que atingem o detector nos pontos 1, 2 e 3. O tempo de meia vida do urânio 234 é 245.000 anos. Sobre a radioatividade, assinale o que for correto. 01. A radiação que atinge o ponto 1 é a radiação (beta), que são elétrons emitidos por um núcleo de um átomo instável. 02. A radiação (gama) é composta por ondas eletromagnéticas que não sofrem desvios pelo campo elétrico e, por isso, elas atingem o detector no ponto 2. 04. A massa de 100 g de urânio 234 leva 490.000 anos para reduzir a 25 g. 08. A radiação (alfa) é composta de núcleos do átomo de hélio (2 prótons e 2 nêutrons). 16. O decaimento radioativo do urânio 234 através da emissão de uma partícula (alfa) produz átomos de tório 230 (Z=90). 16 - (UEM PR) Com relação aos conceitos associados à radioatividade, assinale o que for correto. 01. Quando um átomo emite radiação e/ou partículas e/ou partículas , diz-se que ele sofre decaimento radioativo. 02. Quando um núcleo atômico emite uma partícula , ele perde um próton e um nêutron. 04. A radiação gama é uma onda eletromagnética transversal. 08. O período de semidesintegração é o tempo necessário para que todos os átomos radioativos existentes em uma certa amostra transmutem-se em átomos estáveis. 16. A radioatividade consiste na emissão de partículas e radiações eletromagnéticas por núcleos atômicos instáveis. 17 - (PUC RJ) Na equação do processo nuclear , constata-se que no núcleo do isótopo a) há 14 prótons. b) há 1 nêutron. c) há 5 elétrons. d) há 2 nêutrons. e) há 21 prótons. 18 - (FPS PE) A química nuclear é fundamental para o desenvolvimento da energia nuclear e é utilizada na medicina para o tratamento de câncer e para produzir imagens de órgãos internos de seres vivos, dentre outras aplicações. Baseando-se na química nuclear, analise as seguintes afirmativas. 1) Os elementos radioativos são usados em procedimentos diagnósticos para obtenção de imagens médicas. O composto que contém o isótopo radioativo não deve ser absorvido pelo tecido doente para protegê-lo dos danos da radiação. 2) A reação nuclear realizada em um cíclotron para a produção de flúor-18 utilizado em exames de tomografia por emissão de pósitrons (PET) é um exemplo de transmutação artificial. 3) Os efeitos biológicos de uma dose de radiação depende apenas da quantidade de energia absorvida e do tipo de radiação. Está(ão) correta(s), apenas: a) 1. b) 2. c) 3. d) 1 e 3. e) 2 e 3. 19 - (UECE) De acordo com a publicação Química Nova na Escola, vol. 33, de maio de 2011, no limiar do século XX, o conhecimento ainda incipiente sobre a radioatividade e seus efeitos atribuiu ao rádio poderes extraordinários, como a capacidade de ser responsável pela vida, pela cura de doenças tidas como irreversíveis e, ainda, pelo embelezamento da pele. A partir dessas concepções, foram criados cremes, xampus, compressas e sais de banho, com presença de rádio. Sobre os efeitos e aplicações da radiação, assinale a única afirmação FALSA. a) A energia cinética das partículas a (alfa) oriundas da desintegração do rádio é convertida em energia térmica após as colisões. b) A radioatividade está presente em todos os seres humanos, como por exemplo, o isótopo radioativo carbono-14. c) Os raios gama e os nêutrons não apresentam efeitos graves nos seres humanos, por conta de sua pequena capacidade de penetração. d) As radiações nucleares provocam ionização com alterações moleculares, formando espécies químicas que causam danos às células. 20 - (UEM PR) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. Raios gama e raios-X são muito mais energéticos e, portanto, apresentam menor comprimento de onda se comparados à luz visível. 02. Um feixe de luz branca pode ser decomposto nas cores do arco-íris, sendo a energia dessa radiação eletromagnética menor que a da radiação ultravioleta e maior que a da radiação infravermelha. 04. As ondas eletromagnéticas são formadas pela oscilação simultânea de um campo elétrico e de um campo magnético perpendiculares entre si. 08. Partículas geradas em emissões radioativas naturais que sofrem desvio em direção a placas negativamente eletrizadas podem ser partículas alfa. 16. Quando um núcleo radioativo emite uma partícula beta, tanto seu número atômico quanto seu número de massa são aumentados em uma unidade. 21 - (UFSC) Após novo vazamento, radiação em Fukushima atinge nível crítico Os níveis de radiação nas proximidades da usina nuclear de Fukushima, no Japão, estão 18 vezes mais altos do que se supunha inicialmente, alertaram autoridades locais. Em setembro de 2013, o operador responsável pela planta informou que uma quantidade ainda não identificada de água radioativa vazou de um tanque de armazenamento. Leituras mais recentes realizadas perto do local indicam que o nível de radiação chegou a um patamar crítico, a ponto de se tornar letal com menos de quatro horas de exposição. Disponível em: <www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2013/09/130831_ A usina nuclear de Fukushima, no Japão, sofreu diversas avarias estruturais após ser atingida por um terremoto seguido de “tsunami” em março de 2011. Recentemente, técnicos detectaram o vazamento de diversas toneladas de água radioativa para o Oceano Pacífico, em local próximo à usina. A água radioativa está contaminada, principalmente, com isótopos de estrôncio, iodo e césio, como o césio-137. O é um isótopo radioativo com tempo de meia-vida de cerca de 30,2 anos, cujo principal produto de decaimento radioativo é o , em uma reação que envolve a emissão de uma partícula . Considerando o texto e as informações fornecidas acima, é CORRETO afirmar que: 01. o decaimento radioativo do césio-137 ocorre com a perda de um elétron da camada de valência. 02. as partículas , emitidas no decaimento radioativo do , não possuem carga elétrica e não possuem massa, e podem atravessar completamente o corpo humano. 04. o átomo de é isóbaro do . 08. os efeitos nocivos decorrentes da exposição ao césio-137 são consequência da emissão de partículas a, que surgem pelo decaimento radioativo do formando . 16. após 15,1 anos, apenas um quarto dos átomos de ainda permanecerá detectável na água proveniente da usina. 32. cada átomo de possui 55 prótons e 82 nêutrons. 22 - (UEM PR) Em uma reação de transmutação, na presença de um campo magnético uniforme, o átomo emite uma partícula a e se transforma no átomo B, que emite uma partícula para transmutar-se no átomo C. Por fim, o átomo C emite radiação g, a fim de tornar-se estável. Com base nessas informações, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto. 01. O átomo A é isótopo de B, e a partícula a não interage com o campo magnético. 02. O átomo B é isóbaro de C, e a partícula b interage com o campo magnético. 04. Ao emitir a partícula b, o átomo B fica negativamente eletrizado. 08. A reação descreve a sequência das reações propostas, sendo n (um número inteiro) o número de fótons g emitidos até o átomo C atingir o equilíbrio. 16. O átomo B é isótopo de C, e a partícula g interage com o campo magnético. 23 - (UEPG PR) Sobre os processos radioativos, assinale o que for correto. 01. A radioatividade constitui um fenômeno ligado ao núcleo do átomo. 02. A emissão de radiação g altera o número de partículas atômicas. 04. As radiações b são elétrons emitidos mesmo por núcleos estáveis. 08. As radiações a correspondem a 2 prótons e 2 nêutrons, isto é, um núcleo do átomo de hélio ( He). 16. As radiações a, b, g possuem o mesmo poder de penetração. 24 - (UFU MG) A tecnologia nuclear possui diversas aplicações, das quais destacam-se a esterilização de alimentos, a determinação da idade das rochas, entre outras. O tório é um dos elementos utilizados na tecnologia nuclear cuja transmutação natural, a partir do radioisótopo 90Th232, termina com o isótopo 82Pb208. Nessa transmutação são emitidas as partículas a) 6 alfa e 3 beta. b) 6 alfa e 4 beta. c) 4 alfa e 6 beta. d) 4 alfa e 3 beta. 25 - (FMJ SP) O isótopo do iodo, que apresenta número de massa 131, pode ser utilizado na medicina nuclear para avaliar o tamanho, a forma e a atividade da glândula tireoide. Uma das etapas de seu decaimento radioativo é: Nessa reação, representa a) uma partícula beta. b) um próton. c) uma partícula alfa. d) um pósitron. e) um nêutron. TEXTO: 1 - Comum à questão: 26 Deverá entrar em funcionamento em 2017, em Iperó, no interior de São Paulo, o Reator Multipropósito Brasileiro (RMB), que será destinado à produção de radioisótopos para radiofármacos e também para produção de fontes radioativas usadas pelo Brasil em larga escala nas áreas industrial e de pesquisas. Um exemplo da aplicação tecnológica de radioisótopos são sensores contendo fonte de amerício-241, obtido como produto de fissão. Ele decai para o radioisótopo neptúnio-237 e emite um feixe de radiação. Fontes de amerício-241 são usadas como indicadores de nível em tanques e fornos mesmo em ambiente de intenso calor, como ocorre no interior dos alto fornos da Companhia Siderúrgica Paulista (COSIPA). A produção de combustível para os reatores nucleares de fissão envolve o processo de transformação do composto sólido UO2 ao composto gasoso UF6 por meio das etapas: I. UO2 (s) + 4 HF (g) ® UF4 (s) + 2 H2O (g) II. UF4 (s) + F2 (g) ® UF6 (g) (Adaptado de www.brasil.gov.br/ciencia-e-tecnologia/2012/02/ 26 - (FGV SP) No decaimento do amerício-241 a neptúnio-237, há emissão de a) nêutron. b) próton. c) partícula alfa. d) radiação beta. e) pósitron. TEXTO: 2 - Comum à questão: 27 A figura mostra um gerador de 99mTc (tecnécio-99 metaestável) produzido no Brasil pelo IPEN. Este radionuclídeo, utilizado na medicina nuclear, é produzido continuamente pelo decaimento do radionuclídeo “pai”, que é o 99Mo (molibdênio-99). O gráfico mostra uma atividade típica de 99Mo desses geradores, em função do tempo em dias. 27 - (FAMECA SP) Na equação nuclear referente ao decaimento do 99Mo, nuclídeo “pai”, para o 99mTc, nuclídeo “filho”, há liberação de a) partículas alfa. b) partículas beta negativas. c) partículas beta positivas. d) nêutrons. e) prótons. TEXTO: 3 - Comum à questão: 28 Água coletada em Fukushima em 2013 revela radioatividade recorde A empresa responsável pela operação da usina nuclear de Fukushima, Tokyo Electric Power (Tepco), informou que as amostras de água coletadas na central em julho de 2013 continham um nível recorde de radioatividade, cinco vezes maior que o detectado originalmente. A Tepco explicou que uma nova medição revelou que o líquido, coletado de um poço de observação entre os reatores 1 e 2 da fábrica, continha nível recorde do isótopo radioativo estrôncio-90. (www.folha.uol.com.br. Adaptado.) 28 - (UNESP SP) O isótopo radioativo Sr-90 não existe na natureza, sua formação ocorre principalmente em virtude da desintegração do Br-90 resultante do processo de fissão do urânio e do plutônio em reatores nucleares ou em explosões de bombas atômicas. Observe a série radioativa, a partir do Br-90, até a formação do Sr-90: A análise dos dados exibidos nessa série permite concluir que, nesse processo de desintegração, são emitidas a) partículas alfa. b) partículas alfa e partículas beta. c) apenas radiações gama. d) partículas alfa e nêutrons. e) partículas beta. TEXTO: 4 - Comum à questão: 29 A energia liberada pelo Sol é fundamental para a manutenção da vida no planeta Terra. Grande parte da energia produzida pelo Sol decorre do processo de fusão nuclear em que são formados átomos de hélio a partir de isótopos de hidrogênio, conforme representado no esquema: (John B. Russell. Química geral, 1994.) 29 - (UNESP SP) A partir das etapas consecutivas de fusão nuclear representadas no esquema, é correto afirmar que ocorre a) formação de uma molécula de hidrogênio. b) emissão de nêutron. c) formação de uma molécula de hidrogênio e de dois átomos de hélio. d) emissão de pósitron. e) emissão de próton. TEXTO: 5 - Comum à questão: 30 Elementos químicos que possuem número de prótons acima de 92 são artificiais e gerados a partir das transmutações realizadas nos aceleradores de partículas, onde núcleos de átomos são bombardeados por prótons (1p1), nêutrons (0n1), partículas alfa e beta . 30 - (UNIUBE MG) Em uma reação nuclear, o elemento Urânio (92U235) foi bombardeado com uma partícula de nêutron formando o elemento Bário (56Ba133), um outro elemento genérico “X” e ainda emitindo três nêutrons. Com base nessas informações, os números de massa, prótons e nêutrons do átomo “X” serão, respectivamente: a) 100; 36; 64 b) 102; 56; 46 c) 136; 92; 44 d) 235; 92; 143 e) 237; 148; 89 GABARITO 1) Gab: E 2) Gab: C 3) Gab: 15 4) Gab: A 5) Gab: D 6) Gab: 01 7) Gab: B 8) Gab: D 9) Gab: A 10) Gab: C 11) Gab: 05 12) Gab: VFVFVFF 13) Gab: A 14) Gab: A 15) Gab: 31 16) Gab: 21 17) Gab: D 18) Gab: B 19) Gab: C 20) Gab: 15 21) Gab: 36 22) Gab: 10 23) Gab: 09 24) Gab: B 25) Gab: A 26) Gab: C 27) Gab: B 28) Gab: E 29) Gab: D 30) Gab: A Lista de Exercícios – Decaimento Radioativo (Tempo de Meia-Vida) 01 - (FPS PE) A radioterapia envolve a aplicação de radiações ionizantes capazes de criar íons e radicais livres nas células situadas no campo de irradiação. Como a capacidade de reparo das células tumorais é menor do que das células saudáveis, os íons formados e os radicais livres danificam o DNA da célula tumoral levando-a à morte. O cobalto-60 foi muito utilizado em radioterapia, entre os anos de 1950 a 1980. As máquinas de cobalto eram relativamente baratas, robustas e simples de usar. No entanto, devido ao tempo de meia-vida do cobalto de 5,3 anos, a máquina tinha de ser substituída a cada 5 anos, devido à perda de potência para emissão de raios gama. Qual é o tempo necessário para que a massa de uma amostra de Cobalto-60 seja reduzida para 1/16 da massa inicial? a) 5,3 anos. b) 21,2 anos. c) 26,5 anos. d) 15,6 anos. e) 10,6 anos. 02 - (IBMEC SP Insper) Os geólogos empregam a radioatividade para determinar as idades de rochas. A idade isotópica de uma rocha é avaliada em função do tempo de meia-vida de elementos radioativos de sua composição e de suas proporções em relação aos elementos resultantes de seu decaimento nuclear. Rochas contendo minerais de urânio e potássio são datadas por este procedimento. O decaimento radioativo é um processo que ocorre em função do tempo de acordo com a curva da figura: Considerando-se tempo = 0 o instante em que a rocha apresentou 100% do isótopo radioativo, se o gráfico for aplicado para uma rocha contendo ortoclásio e outra contendo apatita, os respectivos valores da escala do gráfico no ponto marcado como III no eixo x serão, em bilhões de anos, as idades de aproximadamente a) 6,5 e 3,5. b) 3,9 e 2,1. c) 1,3 e 0,7. d) 2,6 e 1,4. e) 5,2 e 2,8. 03 - (FATEC SP) Leia o texto. Um dos piores acidentes nucleares de todos os tempos completa 30 anos em 2016. Na madrugada do dia 25 de abril, o reator número 4 da Estação Nuclear de Chernobyl explodiu, liberando uma grande quantidade de Sr-90 no meio ambiente que persiste até hoje em locais próximos ao acidente. Isso se deve ao período de meia-vida do Sr-90, que é de aproximadamente 28 anos. O Sr-90 é um beta emissor, ou seja, emite uma partícula beta, transformando-se em Y-90. A contaminação pelo Y-90 representa um sério risco à saúde humana, pois esse elemento substitui com facilidade o cálcio dos ossos, dificultando a sua eliminação pelo corpo humano. <http://tinyurl.com/jzljzwc> Acesso em: 30.08.2016. Adaptado. Em 2016, em relação à quantidade de Sr-90 liberada no acidente, a quantidade de Sr-90 que se transformou em Y-90 foi, aproximadamente, de a) b) c) d) e) 04 - (UEM PR) O método da datação com carbono-14, cuja abundância na natureza é de 0,000001% e cuja meia-vida é de 5730 anos, consiste em medir a quantidade remanescente desse isótopo radioativo em achados arqueológicos compostos por restos de seres vivos antigos que deixam de repor esse isótopo assim que morrem. O carbono-14 forma-se na alta atmosfera, onde continuamente está ocorrendo uma transmutação nuclear causada pela colisão de nêutrons, vindos do espaço, com átomos de nitrogênio do ar. O carbono-14 formado incorpora-se à atmosfera na forma de CO2. Por meio da fotossíntese, passa a fazer parte dos seres vivos fotossintetizantes e, através das cadeias alimentares, também dos demais seres vivos. Além disso, com a mesma velocidade com que o carbono-14 se forma na alta atmosfera, ele se desintegra por meio de decaimento beta. Desse modo, sua porcentagem no planeta permanece constante, sendo exatamente a mesma na atmosfera e em todos os seres vivos. Sobre este assunto e outros correlatos, é correto afirmar que 01. em cada cem milhões de átomos de carbono de um ser vivo, um é de carbono-14. 02. se for encontrado em um fóssil de fêmur humano uma proporção de 5 átomos de carbono-14 em cada bilhão de átomos de carbono, então a idade estimada desse fóssil é de 5730 anos. 04. baseado no princípio da conservação da carga, a desintegração do carbono-14 por meio de decaimento beta é consistente com a equação , em que representa um elétron. 08. o método da datação com carbono-14 permite estimar a idade de rochas e, portanto, a idade da Terra. 16. aplicando-se o método da datação com carbono-14 em fósseis encontrados no Parque Nacional da Serra da Capivara, no Piauí, foi possível constatar que índios pré-históricos habitavam o Brasil milhares de anos antes da chegada dos portugueses, em 1500. 05 - (UERJ) O berquélio (Bk) é um elemento químico artificial que sofre decaimento radioativo. No gráfico, indica-se o comportamento de uma amostra do radioisótopo 249Bk ao longo do tempo. Sabe-se que a reação de transmutação nuclear entre o 249Bk e o 48Ca produz um novo radioisótopo e três nêutrons. Apresente a equação nuclear dessa reação. Determine, ainda, o tempo de meia-vida, em dias, do 249Bk e escreva a fórmula química do hidróxido de berquélio II. 06 - (PUC SP) Dados: São conhecidos alguns radioisótopos dos elementos polônio e rádio. Em um experimento, duas amostras de massas diferentes, uma de polônio-208 e outra de rádio-224, foram mantidas em uma caixa de chumbo por 18 anos. Ao final desse período, verificou-se que a massa de cada um desses radioisótopos presente no recipiente era igual a 0,025 mg. Sobre esse experimento foram feitas algumas observações: I. A desintegração do 224Ra resulta no isótopo 224Pa. II. A desintegração do 208Po resulta no isótopo 204Pb. III. A massa inicial de 224Ra na caixa de chumbo era de 0,200 mg. IV. A massa inicial de 208Po na caixa de chumbo era de 0,150 mg. Estão corretas apenas as afirmações: a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. 07 - (UNICAMP SP) A braquiterapia é uma técnica médica que consiste na introdução de pequenas sementes de material radiativo nas proximidades de um tumor. Essas sementes, mais frequentemente, são de substâncias como 192Ir, 103Pd ou 125I. Estes três radioisótopos sofrem processos de decaimento através da emissão de partículas . A equação de decaimento pode ser genericamente representada por em que X e Y são os símbolos atômicos, A e A’ são os números de massa e p e p’ são os números atômicos dos elementos. a) Tomando como modelo a equação genérica fornecida, escolha apenas um dos três radioisótopos utilizados na braquiterapia, consulte a tabela periódica e escreva sua equação completa no processo de decaimento. b) Os tempos de meia vida de decaimento (em dias) desses radioisótopos são: 192Ir (74,2), 103Pd (17) e 125I (60,2). Com base nessas informações, complete o gráfico abaixo, identificando as curvas A, B e C com os respectivos radioisótopos, e colocando os valores nas caixas que aparecem no eixo que indica o tempo. 08 - (IFGO) Considerando que uma espécie radioativa tem meia-vida média de 30 anos, o tempo, em anos, necessário para que uma determinada massa desse material radioativo seja reduzida a menos de 5% da massa inicial é a) 30. b) 90. c) 150. d) 180. e) 210. 09 - (UEPG PR) O tempo de meia vida do radioisótopo 55Cs137 é de 30 anos. Sobre o radioisótopo 55Cs137, assinale o que for correto. 01. Uma amostra de 100 g do radioisótopo vai levar 90 anos para diminuir para 12,5 g. 02. A emissão de uma partícula alfa do radioisótopo vai produzir o radioisótopo 53X133. 04. A emissão de uma partícula beta do radioisótopo vai produzir o radioisótopo 56Y137. 08. A emissão de radiação pelo radioisótopo 55Cs137 não altera o seu número de elétrons. 16. O radioisótopo 55Cs137 é instável porque possui um número elevado de prótons no seu núcleo. 10 - (PUC RS) Analise o texto a seguir. O flúor-18 é um isótopo radioativo artificial muito usado em medicina nuclear. Uma das aplicações se dá no diagnóstico do câncer por meio da fluorodesoxiglicose (FDG) contendo 18F, que é uma versão modificada da molécula de glicose. Sabe-se que as células dos tumores cancerosos apresentam metabolismo mais rápido do que as células normais, por isso absorvem mais glicose do que as demais células. Administrando uma dose de FDG e monitorando onde há maior emissão radioativa, podem-se localizar os tumores no paciente. O flúor-18 apresenta meia-vida de 110 minutos e sofre decaimento radioativo, gerando oxigênio- 18, que é estável. A respeito desse assunto, é correto afirmar: a) O decaimento de 100% dos átomos de 18F em uma dose leva cerca de 3h40min. b) Um átomo de 18F contém 9 prótons em seu núcleo e 9 nêutrons na eletrosfera. c) O decaimento do 18F origina um halogênio com número de massa maior do que geralmente se encontra na natureza. d) Um átomo de 18F tem 50% de chance de sofrer decaimento radioativo em 110min. e) Um átomo de 18F tem mais nêutrons do que um átomo de flúor comum. 11 - (UEM PR) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. As reações nucleares que tornam os núcleos mais estáveis são chamadas de reações de oxirredução. 02. A radioatividade consiste na emissão de partículas e de radiações eletromagnéticas por núcleos instáveis, que se transformam em núcleos mais estáveis. 04. No decaimento natural de um núcleo atômico, podem ser emitidas partículas e e raios . 08. A meia-vida de um elemento radioativo é o intervalo de tempo após o qual o tempo de existência deste elemento fica reduzido à metade. 16. A velocidade de desintegração radioativa é igual ao número de núcleos radioativos que se desintegram por unidade de tempo. 12 - (UFES) A emissão radioativa do polônio-218 (A = 218 e Z = 84), diante de um campo elétrico e/ou campo magnético, forma partículas e . a) A reação de decaimento do átomo de se transforma na espécie estável . Calcule quantas partículas e são emitidas nesse processo. b) Calcule a quantidade residual de polônio-218 após 15 minutos de reação, partindo de uma massa inicial de 3,2 g desse isótopo radioativo. Considere que o tempo de meia-vida do polônio-218 é de 3,0 minutos. c) Ernest Rutherford e colaboradores, em seus experimentos com partículas , incidiram um feixe dessas partículas sobre uma lâmina de ouro e observaram que a maior parte delas atravessava diretamente a lâmina, sem sofrer desvios, e algumas sofriam grandes desvios ou até mesmo retrocediam. Explique se é correto afirmar que Ernest Rutherford descobriu, com esses experimentos, a existência tanto do elétron quanto do núcleo atômico. 13 - (PUC SP) Foram estudados, independentemente, o comportamento de uma amostra de 100 mg do radioisótopo bismuto-212 e o de uma amostra de 100 mg do radioisótopo bismuto-214. Essas espécies sofrem desintegração radioativa distinta, sendo o bismuto-212 um emissor , enquanto que o bismuto-214 é um emissor . As variações das massas desses radioisótopos foram acompanhadas ao longo dos experimentos. O gráfico a seguir ilustra as observações experimentais obtidas durante as primeiras duas horas de acompanhamento. Sobre esse experimento é INCORRETO afirmar que a) a meia vida do 212Bi é de 60 minutos. b) após aproximadamente 25 minutos do início do experimento, a relação entre a massa de 212Bi e a massa de 212Po é igual a 3. c) no decaimento do 214Bi forma-se o isótopo 210Tl. d) após 4 horas do início do experimento, ainda restam 12,5 mg de 212Bi sem sofrer desintegração radioativa. 14 - (ENEM) Pesquisadores recuperaram DNA de ossos de mamute (Mammuthus primigenius) encontrados na Sibéria, que tiveram sua idade de cerca de 28 mil anos confirmada pela técnica do carbono-14 FAPESP. DNA de mamute é revelado. Disponível em:
http://agencia.fapesp.br. A técnica de datação apresentada no texto só é possível devido à a) proporção conhecida entre carbono-14 e carbono-12 na atmosfera ao longo dos anos. b) decomposição de todo o carbono-12 presente no organismo após a morte. c) fixação maior do carbono-14 nos tecidos de organismos após a morte. d) emissão de carbono-12 pelos tecidos de organismos após a morte. e) transformação do carbono-12 em carbono-14 ao longo dos anos. 15 - (UNITAU SP) Um elemento químico radioativo tem um isótopo com meia vida de 375 anos. Que porcentagem aproximada da amostra inicial desse isótopo existirá, após 2000 anos? a) 6,0 % b) 3,0 % c) 9,0 % d) 5,0 % e) 7,0 % 16 - (UCS RS) Em cinco anos, se não faltarem recursos orçamentários, o Brasil poderá se tornar autossuficiente na produção de radioisótopos, substâncias radioativas que podem ser usadas no diagnóstico e no tratamento de várias doenças, além de ter aplicações na indústria, na agricultura e no meio ambiente. O ouro-198, por exemplo, é um radioisótopo que tem sido frequentemente empregado pela chamada “Medicina Nuclear” no diagnóstico de problemas no fígado. Supondo que um paciente tenha ingerido uma substância contendo 5,6 mg de 198Au, a massa (em miligramas) remanescente no organismo do mesmo depois de 10,8 dias será igual a Dado: t1/2 do 198Au = 2,7 dias a) 0,175. b) 0,35. c) 0,7. d) 1,4. e) 2,8. Observação: Admita que não tenha ocorrido excreção do radioisótopo pelo paciente durante o período de tempo descrito no texto. 17 - (UNIFOR CE) Evitar a poluição do ar de interiores é tão difícil quanto evitar a poluição do exterior de edifícios. A qualidade do ar nas casas e nos locais de trabalho é afetada por atividades humanas, materiais de construção e outros fatores no nosso ambiente. Os poluentes de interiores mais comuns são o dióxido de carbono, o monóxido de carbono, o formaldeído e o radônio. O radônio apresenta quatro isótopos, todos radioativos, dos quais o isótopo de massa atômica 222 é o mais estável, com uma meia-vida de 3,8 dias. A respeito deste isótopo do radônio, é correto afirmar que a) possui mais prótons que os demais isótopos deste elemento. b) por ter uma meia-vida mais longa que os demais isótopos apresenta menor risco para a saúde. c) após 7,6 dias, a massa de uma amostra de radônio-222 se reduz à metade de seu valor inicial. d) a soma de prótons e nêutrons do radônio-222 é a mesma apresentada pelos demais isótopos. e) possui apenas 136 neutrons. 18 - (Unimontes MG) O calor não é a única fonte de energia que afeta o equilíbrio químico. Uma ilustração prática é o uso de óculos de sol com lentes dégradés ajustáveis pela incidência da luz solar. O cloreto de prata, AgCl, incorporado aos óculos, quando exposto à luz do sol, produz prata metálica, Ag, e cloro,Cℓ2. Esse equilíbrio pode ser representado pela equação: Luz + 2Ag+ + 2Cl– « 2Ag(s) + Cl2. Em relação ao equilíbrio químico e ao funcionamento das lentes dégradés, é CORRETO afirmar: a) Quando, à noite, o usuário se encontrar em recipiente fechado, a produção de cloro será favorecida. b) Os óculos de sol com dégradé tornam-se mais escuros quanto mais prata metálica for produzida. c) A remoção de energia na forma de luz solar desloca o equilíbrio para a direita. d) A adição de energia na forma de luz solar não altera o equilíbrio químico. 19 - (UDESC SC) O mercúrio (II) é tóxico para nosso corpo, sendo eliminado por um processo com cinética de primeira ordem com relação ao mercúrio. O tempo para que a concentração se reduza à metade da concentração inicial é dado pela equação a seguir, em que k é a constante de meia vida e vale 0,1155 dias–1 para o mercúrio (II): Se um fazendeiro acidentalmente ingerir grãos contaminados por mercúrio (II), serão necessários: a) 6 meses para que a concentração inicial de mercúrio reduza à metade, e a velocidade de eliminação é dada pela expressão: velocidade = k [Hg2+]. b) 12 dias para que a concentração inicial de mercúrio reduza 25%, e a velocidade de eliminação é dada pela expressão: velocidade = k [Hg2+]. c) 6 dias para que a concentração inicial de mercúrio reduza à metade, e a velocidade de eliminação é dada pela expressão: velocidade = – k [Hg2+]. d) 6 dias para que a concentração inicial de mercúrio reduza à metade, e a velocidade de eliminação é dada pela expressão: velocidade = – k [Hg2+]1/2. e) 6 dias para que a concentração de mercúrio inicial reduza à metade, e a velocidade de eliminação é dada pela expressão: velocidade = – k [Hg2+]2. 20 - (Mackenzie SP) Um arqueólogo encontrou uma amostra de carvão mineral, resultado do soterramento de árvores gigantescas. Um dos métodos de datação de fósseis é a utilização do ensaio de carbono-14, que possui um tempo de meia-vida de 5730 anos. Ao realizar o ensaio de datação, o arqueólogo determinou que a amostra continha aproximadamente 0,012% de carbono-14. A idade aproximada deste fóssil será de a) 80200 anos. b) 57300 anos. c) 74500 anos. d) 51600 anos e) 63000 anos. 21 - (UEM PR) Identifique o que for correto sobre a radioatividade e sobre os métodos de datação radiométrica ao longo da história da humanidade. 01. A radioatividade é um fenômeno em que um núcleo instável emite, de modo espontâneo, determinadas partículas e ondas que são chamadas de radiações e que se transformam em um núcleo estável. 02. O período no qual metade dos átomos de uma amostra de rocha com elementos radioativos passa por um processo de desintegração natural é chamado tempo de meia-vida. 04. A idade da Terra foi estimada em aproximadamente 4,6 bilhões de anos com base na datação radiométrica de meteoritos que chegaram à superfície da Terra. 08. As rochas que incorporam material de origem orgânica são datadas por meio do método de desintegração do isótopo urânio-238. 16. Os fatores estado físico, pressão e temperatura não influenciam a radioatividade de um elemento químico. 22 - (UERJ) Em um experimento, foi utilizada uma amostra de 200 mg contendo partes iguais dos radioisótopos bismuto-212 e bismuto-214. Suas respectivas reações nucleares de decaimento estão indicadas abaixo: 212Bi ® 212Po + b 214Bi ® 210 + a Observe o gráfico, cujas curvas representam as variações das massas desses radioisótopos ao longo das duas horas de duração do experimento. Determine o tempo de meia-vida do radioisótopo 214Bi. Calcule, também, a velocidade média de formação de partículas b, em partícula ´ h–1, no tempo total do experimento. 23 - (UFPR) Águas termais, exploradas em diversos destinos turísticos, brotam naturalmente em fendas rochosas. O aquecimento natural dessas águas, na sua grande maioria, deve-se ao calor liberado em processos radioativos de elementos presentes nos minerais rochosos que são transferidos para a água no fluxo pelas fendas. O gás radônio (222Rn) é o provável responsável pelo aquecimento de diversas águas termais no Brasil. O 222Rn se origina do rádio (226Ra), na série do urânio (238U), naturalmente presente em granitos. O tempo de meia vida (t1/2) do 222Rn é de 3,8 dias, e esse se converte em polônio (218Po), que por sua vez possui um t1/2 de 3,1 minutos. Considerando as informações dadas, considere as seguintes afirmativas: 1. A conversão de 222Rn em 218Po é um processo exotérmico. 2. A conversão de 226Ra em 222Rn emite quatro partículas b–. 3. Na série de decaimento, do 238U ao 218Po, cinco partículas a são emitidas. 4. Após 3,8 dias da extração da água termal, a concentração de 218Po atingirá a metade do valor da concentração inicial de 222Rn. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. 24 - (EsPCEX) O radioisótopo cobalto-60 é muito utilizado na esterilização de alimentos, no processo a frio. Seus derivados são empregados na confecção de esmaltes, materiais cerâmicos, catalisadores na indústria petrolífera nos processos de hidrodessulfuração e reforma catalítica. Sabe-se que este radioisótopo possui uma meia-vida de 5,3 anos. Considerando os anos com o mesmo número de dias e uma amostra inicial de 100 g de cobalto-60, após um período de 21,2 anos, a massa restante desse radioisótopo será de a) 6,25 g b) 10,2 g c) 15,4 g d) 18,6 g e) 24,3 g 25 - (ITA SP) O elemento Plutônio-238 é utilizado para a geração de eletricidade em sondas espaciais. Fundamenta-se essa utilização porque esse isótopo tem a) longo tempo de meia-vida e é emissor de partículas beta. b) longo tempo de meia-vida e é emissor de partículas gama. c) longo tempo de meia-vida e é emissor de partículas alfa. d) longo tempo de meia-vida e é emissor de partículas delta. e) tempo de meia-vida curto e é emissor de partículas alfa. TEXTO: 1 - Comum à questão: 26 A figura mostra um gerador de 99mTc (tecnécio-99 metaestável) produzido no Brasil pelo IPEN. Este radionuclídeo, utilizado na medicina nuclear, é produzido continuamente pelo decaimento do radionuclídeo “pai”, que é o 99Mo (molibdênio-99). O gráfico mostra uma atividade típica de 99Mo desses geradores, em função do tempo em dias. 26 - (FAMECA SP) A partir do gráfico, pode-se concluir corretamente que a meia-vida do 99Mo, em horas, é a) 11. b) 5,5. c) 66. d) 44. e) 88. TEXTO: 2 - Comum à questão: 27 Elementos químicos que possuem número de prótons acima de 92 são artificiais e gerados a partir das transmutações realizadas nos aceleradores de partículas, onde núcleos de átomos são bombardeados por prótons (1p1), nêutrons (0n1), partículas alfa e beta . 27 - (UNIUBE MG) Imagine que em 2015 uma massa de 109,6 g de bário-133 foi exposta emitindo radiação. Sabendo-se que o tempo de meia-vida desse radioisótopo é, aproximadamente, de 10 anos, em 2045 o número de mols que restariam seria de: Dados: Massa Atômica do Ba = 137 a) 0,01 mol b) 0,1 mol c) 2 10–1 mol d) 10 mol e) 13,7 mol GABARITO 1) Gab: B 2) Gab: B 3) Gab: E 4) Gab: 23 5) Gab: Tempo de meia-vida = 300 dias Bk(OH)2 6) Gab: C 7) Gab: a) As equações possíveis para os processos de decaimento são: b) No decaimento radioativo, o tempo de meia-vida define-se como o tempo necessário para a concentração da espécie cair à metade de seu valor inicial. Assim, a linha que apresenta uma queda mais acentuada corresponde à substância com menos tempo de meia-vida, o Pd (curva C), o I (curva B) e o Ir (curva A). Aplicando-se o conceito de tempo de meia-vida a cada uma das curvas (substâncias), obtêm-se os seguintes valores aproximados para as caixas que aparecem no eixo do tempo, em ordem crescente: 30, 60 e 90. 8) Gab: C 9) Gab: 31 10) Gab: D 11) Gab: 22 12) Gab: a) São emitidas, nesse processo, 3 partículas e 4 partículas . b) A massa residual de polônio-218 será de 0,10 g. c) A afirmação seria falsa, pois Rutherford descobriu a existência do núcleo atômico, mas não do elétron. 13) Gab: D 14) Gab: A 15) Gab: D 16) Gab: B 17) Gab: E 18) Gab: B 19) Gab: C 20) Gab: C 21) Gab: 22 22) Gab: Tempo de meia-vida do 214Bi: 20 min 1,06 ´ 1020 partícula ´ h–1 23) Gab: C 24) Gab: A 25) Gab: C 26) Gab: C 27) Gab: B Lista de Exercícios – Fissão e Fusão Nuclear 01 - (FATEC SP) Leia o texto. Lise Meitner, nascida na Áustria em 1878 e doutora em Física pela Universidade de Viena, começou a trabalhar, em 1906, com um campo novo e recente da época: a radioquímica. Meitner fez trabalhos significativos sobre os elementos radioativos (descobriu o protactínio, Pa, elemento 91), porém sua maior contribuição à ciência do século XX foi a explicação do processo de fissão nuclear. A fissão nuclear é de extrema importância para o desenvolvimento de usinas nucleares e bombas atômicas, pois libera grandes quantidades de energia. Neste processo, um núcleo de U–235 (número atômico 92) é bombardeado por um nêutron, formando dois núcleos menores, sendo um deles o Ba–141 (número atômico 56) e três nêutrons. Embora Meitner não tenha recebido o prêmio Nobel, um de seus colaboradores disse: “Lise Meitner deve ser honrada como a principal mulher cientista deste século”. Fonte dos dados: KOTZ, J. e TREICHEL, P. Química e Reações FRANCO, Dalton. Química, Cotidiano e Transformações. São Paulo. Editora FTD,2015. Adaptado. O número atômico do outro núcleo formado na fissão nuclear mencionada no texto é a) 34 b) 35 c) 36 d) 37 e) 38 02 - (PUC GO) Minha sombra De manhã a minha sombra com meu papagaio e o meu macaco começam a me arremedar. E quando eu saio a minha sombra vai comigo fazendo o que eu faço seguindo os meus passos. Depois é meio-dia. E a minha sombra fica do tamaninho de quando eu era menino. Depois é tardinha. E a minha sombra tão comprida brinca de pernas de pau. Minha sombra, eu só queria ter o humor que você tem, ter a sua meninice, ser igualzinho a você. E de noite quando escrevo, fazer como você faz, como eu fazia em criança: Minha sombra você põe a sua mão por baixo da minha mão, vai cobrindo o rascunho dos meus poemas sem saber ler e escrever. (LIMA, Jorge de. Melhores poemas. O texto fala de sombras. Bombas atômicas, ao explodirem, liberam grande quantidade de radiação térmica, que viaja em linha reta. Quando essa radiação térmica é bloqueada por um objeto (poste, carro, animal ou mesmo um ser humano), cria-se uma “sombra”, que permanece mesmo após a retirada desse objeto. Sobre bomba atômica e radiação, assinale a alternativa correta: a) Bombas provenientes de reações nucleares são obtidas apenas pela fusão de núcleos atômicos. b) A reação nuclear pode ser comparada a um conceito antigo da alquímica, a transmutação. c) A radioatividade é um fenômeno também chamado de reação de fusão. d) A emissão gama não costuma ser escrita nas equações nucleares, pois só altera o número de massa do núcleo. 03 - (PUC GO) Falando sério, marido, acompanhe o meu raciocínio. Veja bem, estou falando de algo muito pessoal, é claro. Algo que diz respeito à minha criação, minha origem camponesa, ao meu modo de encarar as coisas, posição essa que nada tem a ver com nossa vida em comum, que eu coloco acima de qualquer questão: moro em um prédio bonito, em um bairro classificado de nobre pela esperteza dos corretores, mais interessados em jogar areia nos olhos dos compradores do que mostrar a realidade daquilo que eles vão comprar. Desfruto de alguma segurança, tenho até privacidade. Quando o calor aperta, posso andar pelada pela casa sem agredir a moral pública ou os olhos exigentes da garotada dos binóculos, certo? De nossa sacada, quando faz bom tempo, sinto na pele o beijo ardente de meu amado sol. Uns poucos vasos mirrados, maltratados, sorriem de puro contentamento quando lhes dou a graça de minha atenção. E só. O gotejar da chuva no telhado, o cheiro da terra úmida, são lembranças remotas. Sabe, meu amor, não sei se algum dia você parou para pensar no assunto, talvez não, talvez a diferença seja mais nítida para nós, as mulheres. Ultimamente tenho questionado a diferença entre lar e moradia. E não me venha dizer que são sintomas de velhice! Apesar do atropelo impiedoso do novo sobre o velho, da globalização, que parece ignorar as diferenças individuais e culturais, da massificação, que padroniza a humanidade, sinto que, na cultura do povo brasileiro, demasiadamente jovem ainda, o conceito de lar continua enraizado em esteios, baldrames, telhado, pés descalços pisando canteiros fofos. Mulher. Terra. Fertilidade. Dá pra perceber a diferença? (BARROS, Adelice da Silveira. Mesa dos inocentes. O texto faz menção a sol. O Sol é a estrela central do nosso Sistema Solar. É composto principalmente de hidrogênio (74%) e hélio (24%), com traços de outros elementos. No Sol, os átomos de hidrogênio passam pelo processo de fusão nuclear, de que resultam átomos maiores e liberação de enormes quantidades de energia. Sobre esse tema, analise os itens abaixo: I. Na Terra, as reações de fusão nuclear só foram largamente exploradas com o desenvolvimento da bomba de hidrogênio. II. Até hoje não se conseguiu controlar a fusão nuclear, a ponto de aproveitar a energia que é liberada, da mesma forma que se aproveita a energia liberada na fissão nuclear. III. Em fusões nucleares não há emissão de partículas subatômicas. De acordo com os itens analisados, marque a alternativa que contém apenas proposições corretas: a) I e II. b) I , II e III. c) I e III. d) II e III. 04 - (UEM PR) No quadro abaixo, encontra-se a energia aproximada liberada em alguns processos. Sabendo-se que 1 quiloton é o equivalente energético à explosão de mil quilos de TNT, assinale o que for correto. 01. A fusão nuclear é o processo de quebra de núcleos grandes em núcleos menores, liberando energia. 02. Uma bomba de TNT de uma tonelada tem a mesma energia da combustão de 10 mil quilos de etanol. 04. Para uma bomba atômica (baseada na fissão de urânio-235) de 20 quilotons de energia, é necessário menos de um grama de urânio. 08. Uma das vantagens da fusão nuclear em relação à fissão nuclear é a abundância de hidrogênio na natureza. 16. Se uma bomba baseada na fusão de hidrogênio tem 58 quilotons, então ela é equivalente à queima de mais de 5,8 toneladas de hidrogênio. 05 - (Mackenzie SP) A respeito dos processos de fissão e fusão nuclear, assinale a alternativa correta. a) A fusão nuclear é o processo de junção de núcleos atômicos menores formando núcleos atômicos maiores, absorvendo uma grande quantidade de energia. b) A fissão nuclear é o processo utilizado na produção de energia nas usinas atômicas, com baixo impacto ambiental, sendo considerada uma energia limpa e sem riscos. c) No Sol ocorre o processo de fissão nuclear, liberando uma grande quantidade de energia. d) A equação: , representa uma reação de fissão nuclear. e) O processo de fusão nuclear foi primeiramente dominado pelos americanos para a construção das bombas atômicas de Hiroshima e Nagasaki. 06 - (UEM PR) Um marco do programa nuclear brasileiro foi a construção de usinas nucleares para a geração de energia elétrica. Desde então, as pesquisas brasileiras na área nuclear resultaram em inovações no processo industrial de enriquecimento de urânio e no desenvolvimento de tecnologia nessa área. Em relação a esse tema, assinale o que for correto. 01. O processo denominado enriquecimento de urânio consiste, basicamente, em aumentar a porcentagem de 238U em relação à porcentagem de 235U no urânio encontrado na natureza. 02. Em um processo típico de fissão nuclear, um núcleo de 238U é bombardeado com um núcleo de hélio, resultando na obtenção de núcleos menores (tais como o xenônio e o estrôncio), na liberação de outros núcleos de hélio e na emissão de radiação gama. 04. O Brasil possui uma das maiores reservas mundiais (conhecidas) de urânio. 08. Para que a reação de fissão se mantenha, determinando uma reação em cadeia que continua espontaneamente, é necessário que a massa do material físsil seja maior que um valor característico denominado massa crítica. 16. Uma das vantagens da obtenção de energia por fissão nuclear é que os produtos resultantes do processo possuem radioatividade residual e são atualmente reutilizados na geração de energia elétrica. 07 - (UEM PR) Assinale o que for correto sobre os fenômenos relacionados à radioatividade, aos elementos radioativos, à energia nuclear e às suas interferências em vários setores da sociedade. 01. O ser humano convive diariamente com pequenas doses de radioatividade, por meio de fontes naturais e, por vezes, artificiais. 02. Aparelhos de radioterapia contêm elementos radioativos (tais como o césio-137). Quando esses aparelhos são inadequadamente manipulados, podem causar acidentes radioativos, como o ocorrido na cidade de Goiânia/GO, na década de 1980. 04. Os países que compõem a Amazônia Internacional produzem energia nuclear obtida dos isótopos do carbono-14. 08. A idade dos minerais pode ser estimada pelo método da datação radiométrica, que mede a quantidade de energia emitida utilizando elementos radioativos. 16. Na cidade de Chernobyl, pertencente à antiga Tchecoslováquia, ocorreu um acidente nuclear no ano de 1996, quando o governo estava realizando testes com elementos radioativos visando à construção de uma bomba atômica. 08 - (UEM PR) O Sol tem formato esférico com raio aproximadamente igual a 110 vezes o raio da Terra e possui uma massa de aproximadamente 2 1030 kg. Nele, são liberados 1,8 1022 kJ de energia a cada segundo, devido a reações de fusão nuclear. Uma dessas reações pode ser representada pela equação seguinte: kJ/mol. Além disso, aproximadamente 9% da massa do Sol é composta de átomos de hélio. Com base no exposto e em conhecimentos sobre o assunto, assinale o que for correto. Considere a massa molar do igual a 4 g/mol. 01. A reação química descrita acima é endotérmica. 02. A área da “superfície esférica” do Sol é maior do que 10 mil vezes a área da superfície da Terra. 04. Se todos os átomos de hélio presentes no Sol fossem do isótopo , haveria mais do que 5 1031 mols de átomos no Sol. 08. Se a única reação de fusão que ocorre no Sol fosse a dada no enunciado, mais de 1014 mols de se fundiria a a cada segundo. 16. A reação descrita no enunciado também é chamada de reação de combustão. 09 - (UNICAMP SP) Um filme de ficção muito recente destaca o isótopo , muito abundante na Lua, como uma solução para a produção de energia limpa na Terra. Uma das transformações que esse elemento pode sofrer, e que justificaria seu uso como combustível, está esquematicamente representada na reação abaixo, em que o aparece como reagente. De acordo com esse esquema, pode-se concluir que essa transformação, que liberaria muita energia, é uma a) fissão nuclear, e, no esquema, as esferas mais escuras representam os nêutrons e as mais claras os prótons. b) fusão nuclear, e, no esquema, as esferas mais escuras representam os nêutrons e as mais claras os prótons. c) fusão nuclear, e, no esquema, as esferas mais escuras representam os prótons e as mais claras os nêutrons. d) fissão nuclear, e, no esquema, as esferas mais escuras são os prótons e as mais claras os nêutrons. 10 - (PUC GO) Leia com atenção o fragmento: “A grande massa deles, concentrada perto do Lago Tchad, foi destruída com uma única bomba atômica de média potência, lançada de um bombardeiro, num dia de verão.” (SCLIAR, Moacyr. Melhores contos. O controle das reações nucleares foi um passo importante para o homem. Mesmo que estas tenham grande potencial destruidor, pode-se obter delas muitos benefícios, como a utilização da radiação gama para esterilização, o desenvolvimento de equipamentos de diagnostico médico e de controle do câncer, entre outros. Sobre a radioatividade, assinale a alternativa correta: a) Fissão nuclear é a união de dois ou mais átomos formando outro átomo de maior número atômico. b) Fusão nuclear é a divisão de um átomo instável, levando à formação de dois ou mais núcleos atômicos. c) Emissão alfa se dá quando um núcleo instável emite uma partícula alfa. Esta corresponde a um núcleo de um átomo de hélio. d) Emissão beta ocorre quando um núcleo instável emite uma partícula beta. Esta é um núcleo de um átomo de hidrogênio. 11 - (UCS RS) A primeira explosão de uma bomba atômica na história da humanidade aconteceu no dia 6 de agosto de 1945. Ela continha 50 kg de urânio 235, com potencial destrutivo equivalente a 15 mil toneladas de TNT e foi lançada sobre o centro da cidade de Hiroshima, às 8h25min da manhã, horário local, causando a morte de mais de 140 mil pessoas. Nagasaki foi atingida três dias depois. Inicialmente, o plano do exército americano era jogar a bomba sobre Kokura. Mas o tempo nublado impediu que o piloto visualizasse a cidade, e decidiu-se pela segunda opção. A bomba, agora de plutônio 239, apresentava um potencial destrutivo equivalente a 22 mil toneladas de TNT. Cerca de 70 mil pessoas morreram. Pouco depois de a bomba atômica ser lançada sobre o Japão, cientistas inventaram outra arma, ainda mais poderosa: a bomba de hidrogênio. Em 1957, a bomba H explodia no atol de Bikini, no Oceano Pacífico. Tinha um poder de destruição cinco vezes maior do que todas as bombas convencionais detonadas durante a Segunda Guerra Mundial. Prevendo a corrida armamentista, Albert Einstein declarou em 1945: “O poder incontrolado do átomo mudou tudo, exceto nossa forma de pensar e, por isso, caminhamos para uma catástrofe sem paralelo”. A
nuvem de cogumelo sobre Hiroshima (à esquerda) e sobre Disponível em: <http://www.sitedecuriosidades.com/curiosidade/as-bombas-atomicas-lancadas-sobre-o-japao.html> Em relação à temática e às informações apresentadas no texto, assinale a alternativa correta. a) A fissão nuclear do urânio 235 se dá por um processo de reação em cadeia, com a liberação de uma grande quantidade de energia. b) Um átomo de urânio 235 decai para plutônio 239 pela emissão de uma partícula alfa. c) A energia gerada na explosão de uma bomba atômica se origina a partir de um processo de fusão nuclear. d) A bomba de hidrogênio é uma aplicação bélica que visa causar destruição com base na enorme energia e no grande fluxo de nêutrons liberados nas reações de fissão nuclear. e) As partículas beta possuem maior poder de penetração em tecidos biológicos que as radiações gama. 12 - (UFU MG) Apesar da notícia veiculada, especialistas dizem que, provavelmente, a Coreia do Norte teria realizado um teste nuclear e não um teste com a bomba de hidrogênio, no início de 2016. Pela análise da figura, infere-se que a Coreia do Norte possui a) tecnologia para produção da bomba termonuclear de poder destrutivo menor que a bomba atômica. b) instalações que indicam sua capacidade de produção de bombas atômicas, cujo princípio é a fissão nuclear. c) reservas de urânio suficientes para a produção da bomba de hidrogênio, que se baseia na fusão de átomos de hélio. d) potencial nuclear para produção da bomba H, cujo princípio é a fissão de átomos de urânio enriquecido. 13 - (UEL PR) Eduardo Kac, GFP Bunny, 2000 O desastre de Chernobyl ocorreu em 1986, lançando grandes quantidades de partículas radioativas na atmosfera. Usinas nucleares utilizam elementos radioativos com a finalidade de produzir energia elétrica a partir de reações nucleares. Com base nos conhecimentos sobre os conceitos de radioatividade, assinale a alternativa correta. a) A desintegração do átomo de Bi em ocorre após a emissão de uma onda eletromagnética gama. b) A desintegração do átomo em ocorre após a emissão de uma partícula beta. c) A fusão nuclear requer uma pequena quantidade de energia para promover a separação dos átomos. d) A fusão nuclear afeta os núcleos atômicos, liberando menos energia que uma reação química. e) A fissão nuclear do átomo de ocorre quando ele é bombardeado por nêutrons. 14 - (UEA AM) Centrais nucleares como as de Angra dos Reis, RJ, geram energia elétrica a partir da a) fissão de núcleos de urânio-235. b) combustão do urânio-235. c) fissão de núcleos de hidrogênio-2. d) fusão de núcleos de hidrogênio-2. e) combustão do hidrogênio-2. 15 - (ENEM) A energia nuclear é uma alternativa aos combustíveis fósseis que, se não gerenciada de forma correta, pode causar impactos ambientais graves. O princípio da geração dessa energia pode se basear na reação de fissão controlada do urânio por bombardeio de nêutrons, como ilustrado: 235U + n 95Sr + 139Xe + 2n + energia Um grande risco decorre da geração do chamado lixo atômico, que exige condições muito rígidas de tratamento e armazenamento para evitar vazamentos para o meio ambiente. Esse lixo é prejudicial, pois a) favorece a proliferação de microrganismos termófilos. b) produz nêutrons livres que ionizam o ar, tornando-o condutor. c) libera gases que alteram a composição da atmosfera terrestre. d) acentua o efeito estufa decorrente do calor produzido na fissão. e) emite radiação capaz de provocar danos à saúde dos seres vivos. 16 - (UNEB BA) Um tremor de 5,1 pontos na escala Richter, cujo epicentro coincidiu com as instalações militares de Punggye-ri, na Coreia do Norte, foi captado por centros de sismologia em diversas partes do mundo e obrigou a comunidade internacional a convocar seus porta-vozes para as declarações de repúdio de praxe. Afinal, os abalos iniciaram-se exatamente no local onde o regime norte-coreano realizou três testes nucleares desde 2006. A preocupação aumentou quando o regime do ditador Kim Jong-un divulgou que os tremores eram o resultado de um teste bem-sucedido de uma bomba de hidrogênio, ou termonuclear. A posse de uma bomba de hidrogênio, representaria um sombrio salto tecnológico para a Coreia do Norte, que tem o regime mais fechado e repressor do mundo, ainda mais se for verdade que os cientistas norte-coreanos desenvolveram um artefato pequeno o suficiente para ser instalado em um míssil. As análises do impacto da explosão, no entanto, desmontaram a versão do regime norte-coreano. Jong-un está blefando. Os principais centros de estudos de armas nucleares calculam que os abalos de 5,1 na escala Richter iniciados em Punggye-ri foram provocados por uma explosão de 6 quilotons. Para que se tratasse de uma bomba H, a detonação deveria ser dez vezes maior, gerando tremores de magnitude superior a 7 pontos na escala Richter. (COUTINHO, 2016, p. 52-53). COUTINHO, Leonardo. A chantagem atômica. Veja. Uma análise das informações do texto e das figuras A e B com base nos conhecimentos da radioatividade permite corretamente afirmar: 01. A energia para desencadear a explosão da bomba de hidrogênio é gerada na fusão de urânio 235 da bomba atômica. 02. O elemento químico, formado na fusão de isótopos de hidrogênio, representado por y na equação nuclear III, é o hélio. 03. A equação nuclear II do processo de fissão nuclear do urânio-236 apresenta x como um isótopo do ítrio, formado na cadeia de reações nucleares. 04. A explosão da bomba atômica ocorre se a soma das massas de urânio 235 e de explosivo nuclear for inferior à massa crítica para explosão. 05. Os abalos sísmicos de 5,1 na escala Richter foram produzidos pela explosão de uma bomba atômica de carga explosiva equivalente a 60mil toneladas de TNT. 17 - (UERN) No dia 26 de março deste ano, completou 60 anos que foi detonada a maior bomba de hidrogênio. O fato ocorreu no arquipélago de Bikini – Estados Unidos, em 1954. A bomba nuclear era centenas de vezes mais poderosa que a que destruiu Hiroshima, no Japão, em 1945. Sobre esse tipo de reação nuclear, é correto afirmar que a) é do tipo fusão. b) é do tipo fissão. c) ocorre emissão de raios alfa. d) ocorre emissão de raios beta. 18 - (PUC Camp SP) A bomba atômica, também chamada de bomba nuclear, tem como constituinte físsil átomos de urânio-235, , emissores de partículas alfa . Cada átomo de U-235, ao emitir uma partícula alfa, transforma-se em outro elemento, cujo número atômico é igual a a) 231. b) 233. c) 234. d) 88. e) 90. 19 - (ENEM) A bomba reduz neutros e neutrinos, e abana-se com o leque da reação em cadeia ANDRADE, C. D. Poesia completa e prosa. Nesse fragmento de poema, o autor refere-se à bomba atômica de urânio. Essa reação é dita “em cadeia” porque na a) fissão do 235U ocorre liberação de grande quantidade de calor, que dá continuidade à reação. b) fissão de 235U ocorre liberação de energia, que vai desintegrando o isótopo 238U, enriquecendo-o em mais 235U. c) fissão do 235U ocorre uma liberação de nêutrons, que bombardearão outros núcleos. d) fusão do 235U com 238U ocorre formação de neutrino, que bombardeará outros núcleos radioativos. e) fusão do 235U com 238U ocorre formação de outros elementos radioativos mais pesados, que desencadeiam novos processos de fusão. 20 - (UFG GO) Em junho de 2013, autoridades japonesas relataram a presença de níveis de trítio acima dos limites tolerados nas águas subterrâneas acumuladas próximo à central nuclear de Fukushima. O trítio, assim como o deutério, é um isótopo do hidrogênio e emite partículas beta (b). Ante o exposto, a) escreva a equação química que representa a fusão nuclear entre um átomo de deutério e um átomo de trítio com liberação de um nêutron (n); b) identifique o isótopo do elemento químico formado após o elemento trítio emitir uma partícula beta. 21 - (UNITAU SP) O gráfico abaixo representa as variações das concentrações em mols, por litro, (eixo Y) das substâncias químicas A, B, C e D em um sistema reacional, em função do tempo (eixo X), para a reação: xA + yB zC + wD A alternativa que representa os coeficientes estequiométricos x, y, z e w é a) 2, 1, 2, 3. b) 3, 2, 2, 3. c) 1, 3, 4, 2. d) 2, 1, 3, 2. e) 3, 1, 3, 3. 22 - (UNIFOR CE) A principal reação que ocorre no interior do Sol ocorre entre dois prótons de hidrogênio, liberando energia numa taxa extremamente lenta que não apresenta importância para produção de energia industrial (esta reação resulta em alta geração de energia no sol devido à enorme quantidade de hidrogênio termicamente isolado existente no seu centro). Na reação de conversão, o Hidrogênio na forma de Deutério e trício fundem-se formando o gás nobre Hélio, liberando energia e um nêutron como produtos da reação, conforme a figura abaixo. (Fonte:http://www.plasma.inpe.br/LAP_Portal/ A reação entre que ocorre entre o deutério e o trício formando o hélio no texto citado acima é: a) uma reação química. b) uma reação físico-química. c) uma reação nuclear. d) uma reação biológica. e) uma reação ecológica. 23 - (UniRV GO) O uso de elementos químicos radioativos nas ciências da saúde são de grande importância como é o caso dos radioimunoensaios que consiste em utilizar elementos radioativos (exemplo: trítio ou o iodo-125) para determinar concentrações muito baixas (na ordem de micro ou pico) de compostos nos fluidos corpóreos, como no teste antidoping. Mas a exposição constante de um indivíduo a esses elementos podem causar malefícios como é o caso de mutações genéticas e esterilidade. Analise as reações de decaimento ou de transmutação e marque V para verdadeiro e F para falso. (considere c = 2,9 108 m.s–1) i) 16S32 + 0n1 A + 1H1 ii) 92U234 B + iii) C + 1H2 26Fe55 + 2 0n1 iv) 4Be9 + D E + 0n1 v) 92U235,0439 + 0n1,00866 54Xe138,9178 + 38Sr93,9154 + 3 0n1,00866 a) Na reação i o composto A é isóbaro do enxofre, e está localizado à esquerda da família dos calcogênios. b) O elemento C possui um número atômico quatro vezes menor que o elemento B. E C é um elemento de transição. c) O elemento D é o deutério que possui uma massa atômica cinco vezes menor que o elemento E. d) Considerando um mol de urânio para a reação v calcula-se uma energia de fissão aproximada de 1,63 1013 J.mol–1. 24 - (UEM PR) Sobre a radioatividade e os seus desdobramentos, assinale o que for correto. 01. Somente no final do século XIX, com o aprofundamento das descobertas no campo da radioatividade, foi possível datar as rochas e estimar a idade da Terra. 02. Um acidente nuclear que liberou doses elevadas de radioatividade para além das vizinhanças de uma usina nuclear, causando consequências fatais aos humanos e ao meio ambiente, ocorreu em Chernobyl, na Ucrânia. 04. A radioatividade é um fenômeno restrito a laboratórios de alta tecnologia, sendo produzida somente por metais pesados radioativos. 08. Todo elemento radioativo sofre um processo de desintegração natural, chamado de transmutação. O período em que metade dos átomos de um elemento químico radioativo, presente em uma rocha, sofre a transmutação é chamado de meia-vida. 16. A grande vantagem do uso de usinas nucleares, como Angra I e Angra II, localizadas na região Centro- Oeste, é que elas utilizam fontes radioativas secundárias. 25 - (UERJ) A reação nuclear entre o 242Pu e um isótopo do elemento químico com maior energia de ionização localizado no segundo período da tabela de classificação periódica produz o isótopo 260Rf e quatro partículas subatômicas idênticas. Apresente a equação dessa reação nuclear e indique o número de elétrons do ruterfórdio (Rf) no estado fundamental. 26 - (FAMECA SP) Um consórcio de 12 países está construindo na França um reator de fusão nuclear. Esse reator pode ser um passo decisivo em direção à energia limpa e ilimitada. Uma reação de fusão consiste na junção de dois núcleos leves, formando um novo núcleo mais pesado, com liberação de grande quantidade de energia. A equação que representa uma fusão nuclear está corretamente escrita em: a) b) c) d) e) 27 - (UNIRG TO) Os reatores nucleares produzem energia a partir da fissão nuclear conforme esquema a seguir que descreve o bombardeamento do U por nêutrons. Analisando a equação que descreve esta fissão nuclear, podemos afirmar que: a) O Urânio 235 sofre fissão e gera dois isótonos, três nêutrons e energia. b) O Urânio 235 sofre fissão e gera dois átomos distintos, três nêutrons e energia. c) O Urânio 235 sofre fissão e gera dois isóbaros, três nêutrons e energia. d) O Urânio 235 sofre fissão e gera dois isótopos, três nêutrons e energia. 28 - (UERJ) Em um reator nuclear, a energia liberada na fissão de 1 g de urânio é utilizada para evaporar a quantidade de 3,6 x 104 kg de água a 227 oC e sob 30 atm, necessária para movimentar uma turbina geradora de energia elétrica. Admita que o vapor d’água apresenta comportamento de gás ideal. O volume de vapor d’água, em litros, gerado a partir da fissão de 1 g de urânio, corresponde a: a) 1,32 x 105 b) 2,67 x 106 c) 3,24 x 107 d) 7,42 x 108 29 - (UEL PR) Observe a figura e leia o texto a seguir. Figura 1: * O Lápis ( ), imagem celestial do ouro terreno, é produzido pela rotação dos elementos, na unificação do superior e do inferior, do fogo (D) e da água (Ñ). Empédocles propôs “quatro raízes para todas as coisas”: a terra, a água, o ar e o fogo, formando assim os quatro elementos. Acredita-se que, na medida em que o homem manipula estas propriedades, é também possível alterar as estruturas elementares da matéria e transmutá-la. Encontrar a matéria-prima e trazê-la para a terra era a tarefa primordial do alquimista, através das repetidas transmutações dos elementos. Surgem dessa busca superior muitas tentativas analíticas de transformar outras substâncias em ouro. (Adaptado de: ROOB, Alexander. O museu hermético: alquimia e misticismo. New York: Taschen, 1997. p.14-30.) Com base no texto e nos conhecimentos sobre estrutura atômica e radiatividade, assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do texto a seguir. Hoje, com a construção de aceleradores de partículas, é possível produzir artificialmente o ouro por meio de processos de ______ nuclear (também chamada de transmutação artificial). Como exemplo deste processo, tem-se o ______ do núcleo de chumbo (82Pb207) por ______ resultando em ouro ______, lítio (3Li7) e liberando ______. a) fissão / aquecimento / partículas alfa (2a4) / (80Au199) / 5(0n1). b) fissão / aquecimento / pósitrons (0n1) / (79Au197) / 3(–1b 0). c) fissão / bombardeamento / nêutrons (0n1) / (79Au197) / 4(0n1). d) fusão / bombardeamento / partículas alfa (2a4) / (80Au203) / 1p1. e) fusão / bombardeamento / nêutrons (0n1) / (79Au198) / 3(0n1). 30 - (UEL PR) Observe a figura e leia o texto a seguir. Figura 1: * O Lápis ( ), imagem celestial do ouro terreno, é produzido pela rotação dos elementos, na unificação do superior e do inferior, do fogo (D) e da água (Ñ). Empédocles propôs “quatro raízes para todas as coisas”: a terra, a água, o ar e o fogo, formando assim os quatro elementos. Acredita-se que, na medida em que o homem manipula estas propriedades, é também possível alterar as estruturas elementares da matéria e transmutá-la. Encontrar a matéria-prima e trazê-la para a terra era a tarefa primordial do alquimista, através das repetidas transmutações dos elementos. Surgem dessa busca superior muitas tentativas analíticas de transformar outras substâncias em ouro. (Adaptado de: ROOB, Alexander. O museu hermético: alquimia e misticismo. New York: Taschen, 1997. p.14-30.) Com base no texto e nos conhecimentos sobre estrutura atômica e radiatividade, assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do texto a seguir. Hoje, com a construção de aceleradores de partículas, é possível produzir artificialmente o ouro por meio de processos de ______ nuclear (também chamada de transmutação artificial). Como exemplo deste processo, tem-se o ______ do núcleo de chumbo (82Pb207) por ______ resultando em ouro ______, lítio (3Li7) e liberando ______. a) fissão / aquecimento / partículas alfa (2a4) / (80Au199) / 5(0n1). b) fissão / aquecimento / pósitrons (0n1) / (79Au197) / 3(–1b 0). c) fissão / bombardeamento / nêutrons (0n1) / (79Au197) / 4(0n1). d) fusão / bombardeamento / partículas alfa (2a4) / (80Au203) / 1p1. e) fusão / bombardeamento / nêutrons (0n1) / (79Au198) / 3(0n1). 31 - (UECE) A história da química nuclear toma impulso com a descoberta da radioatividade pelo físico francês Antoine Henri Becquerel (1852-1908). Sobre este importante capítulo da Química, assinale a afirmação verdadeira. a) As reações nucleares também seguem rigorosamente as leis ponderais das reações químicas. b) Na emissão de uma partícula Beta (b), o próton se converte em nêutron, diminuindo o número atômico em uma unidade. c) A energia produzida diretamente por uma reação de fissão nuclear é de natureza elétrica e é usada para suprir a demanda de eletricidade das cidades. d) A grande vantagem da fusão nuclear é que, diferentemente da fissão nuclear, ela produz energia limpa sem rejeitos radioativos. 32 - (PUC RS) Uma das consequências do terremoto em Fukushima, no Japão, em março de 2011, foi o acidente em usinas nucleares. Nessas usinas, a energia é obtida a partir do bombardeamento de Urânio-235, de modo que, ao formar um núcleo instável, esse se fragmenta em dois núcleos distintos, liberando novos nêutrons que colidirão com outros núcleos sucessivamente, em uma reação em cadeia. A alta energia liberada nesse processo aquece água que vaporiza e coloca em movimento turbinas, produzindo energia elétrica. Com base nessas informações, é correto afirmar que a) o elemento instável é o Urânio-234. b) o processo descrito é uma fissão nuclear. c) nesse processo não há produção de radiações gama. d) a fusão do Urânio é responsável pela produção de elevada energia. e) ao colidir o nêutron com o núcleo de Urânio, há alteração na eletrosfera desse átomo. 33 - (UEPG PR) O elemento químico urânio, cujo processo de enriquecimento é, atualmente, um assunto com repercussões na política mundial, ocorre na natureza em forma de duas variedades isotópicas. Para cada 1.000 átomos de urânio, 993 átomos são do isótopo e apenas 7 átomos são do isótopo que é mais reativo. Sobre o urânio e seu comportamento atômico, assinale o que for correto. 01. O é empregado em usinas nucleares como material, que ao sofrer fissão, libera grande quantidade de energia. 02. Quanto maior o grau de enriquecimento do urânio maior a concentração do isótopo . 04. A reação nuclear do urânio é desencadeada por nêutrons, onde cada átomo de dá origem a dois outros com núcleos menores. 08. Se a reação de fissão do for representada por então o elemento Y tem número atômico 39. 16. O urânio 238 também pode sofrer fissão, mas esse processo só ocorre em presença de nêutrons de elevada energia cinética. 34 - (UEL PR) Sobre a reação em cadeia, considere que a cada processo de fissão de um núcleo de 235U sejam liberados três nêutrons. Na figura a seguir está esquematizado o processo de fissão, no qual um nêutron N0 fissiona um núcleo de 235U, no estágio zero, liberando três nêutrons N1. Estes, por sua vez, fissionarão outros três núcleos de 235U no estágio um, e assim por diante. Continuando essa reação em cadeia, o número de núcleos de 235U que serão fissionados no estágio 20 é: a) b) c) d) e) TEXTO: 1 - Comum à questão: 35 Pesquisas na área nuclear são desenvolvidas no Brasil desde a década de 1960 e as reservas de urânio existentes permitem que o nosso país seja autossuficiente em combustível nuclear. A produção de energia em um reator nuclear ocorre através da reação, por exemplo, entre um núcleo de urânio-235 e um nêutron com energia adequada. Desta reação são formados, com maior probabilidade, os nuclídeos criptônio-92 e bário-142, além de três nêutrons que permitem que a reação prossiga em cadeia. O urânio-235 ocorre na natureza e decai em várias etapas, através de transmutações sucessivas e formação de vários radionuclídeos intermediários, com meias-vidas que variam de fração de segundos a séculos, e com emissão de radiação em cada etapa. Este processo recebe o nome de série radioativa do urânio-235. Esta série termina com a formação do isótopo estável de chumbo-207, gerado na última etapa, a partir do decaimento por emissão de partícula alfa de um elemento radioativo com meia-vida de 5 ´ 10–3 segundos. 35 - (UFTM MG) O nome da reação que ocorre no reator nuclear para geração de energia e o elemento gerador do chumbo-207 por emissão de partícula alfa são, respectivamente, a) fusão e radônio. b) fusão e polônio. c) fissão e mercúrio. d) fissão e polônio. e) fissão e radônio. TEXTO: 2 - Comum à questão: 36 Deverá entrar em funcionamento em 2017, em Iperó, no interior de São Paulo, o Reator Multipropósito Brasileiro (RMB), que será destinado à produção de radioisótopos para radiofármacos e também para produção de fontes radioativas usadas pelo Brasil em larga escala nas áreas industrial e de pesquisas. Um exemplo da aplicação tecnológica de radioisótopos são sensores contendo fonte de amerício-241, obtido como produto de fissão. Ele decai para o radioisótopo neptúnio-237 e emite um feixe de radiação. Fontes de amerício-241 são usadas como indicadores de nível em tanques e fornos mesmo em ambiente de intenso calor, como ocorre no interior dos alto fornos da Companhia Siderúrgica Paulista (COSIPA). A produção de combustível para os reatores nucleares de fissão envolve o processo de transformação do composto sólido UO2 ao composto gasoso UF6 por meio das etapas: I. UO2 (s) + 4 HF (g) ® UF4 (s) + 2 H2O (g) II. UF4 (s) + F2 (g) ® UF6 (g) (Adaptado de
www.brasil.gov.br/ciencia-e-tecnologia/2012/02/ 36 - (FGV SP) Considerando o tipo de reator mencionado no texto, classifique cada uma das afirmações em V (verdadeira) ou F (falsa). ( ) No processo de fissão nuclear, o núcleo original quebra-se em dois ou mais núcleos menores, e uma grande quantidade de energia é liberada. ( ) Os núcleos que podem sofrer fissão são denominados fissionáveis, e entre eles estão isótopos de urânio. ( ) No reator de fissão, ocorre uma reação em cadeia sustentada por prótons produzidos na quebra do isótopo fissionável. Assinale a classificação correta, de cima para baixo. a) F, F, V. b) F, V, V. c) F, V, F. d) V, V, F. e) V, F, V. GABARITO 1) Gab: C 2) Gab: B 3) Gab: A 4) Gab: 12 5) Gab: D 6) Gab: 12 7) Gab: 11 8) Gab: 10 9) Gab: C 10) Gab: C 11) Gab: A 12) Gab: B 13) Gab: E 14) Gab: A 15) Gab: E 16) Gab: 02 17) Gab: A 18) Gab: E 19) Gab: C 20) Gab: a) 1H2 + 1H3 ® 2He4 + 0n1 b) identifique o isótopo do elemento químico formado após o elemento trítio emitir uma partícula beta. 1H3 ® 2X3 + –1b0 O elemento X é isótopo do He, uma vez que possui o mesmo número atômico. 21) Gab: D 22) Gab: C 23) Gab: VFVV 24) Gab: 11 25) Gab: 104 26) Gab: B 27) Gab: B 28) Gab: B 29) Gab: C 30) Gab: C 31) Gab: D 32) Gab: B 33) Gab: 31 34) Gab: B 35) Gab: D 36) Gab: D Lista de Exercícios – Transformações Gasosas (Equação Geral dos Gases) 01 - (UNCISAL) Durante o processo de fabricação de um componente, a pressão de um gás precisa ser reduzida do estado 1 (volume, 0,1 m3; pressão, 32 kPa) para o estado 2, como indica a figura, disponível no manual do fabricante. Se a temperatura e o número de mols do gás são mantidos constantes e o volume do gás no estado 2 é 0,8 m3, concluímos, através da a) Lei de Boyle, que a pressão do gás nesse estado é igual a 256 kPa. b) Lei de Charles, que a pressão do gás nesse estado é igual a 256 kPa. c) Lei de Avogrado, que a pressão do gás nesse estado é igual a 4 kPa. d) Lei dos Gases Ideais, que a pressão do gás nesse estado é igual a 4 kPa. e) Lei de Gay-Lussac, que a pressão do gás nesse estado é igual a 4 kPa. 02 - (ACAFE SC) O gás hélio é incolor, inodoro e monoatômico e quando inspirado pela boca tem o poder de distorcer a voz humana, tornando-a mais fina. Um frasco selado contendo gás hélio a 10ºC é aquecido até a pressão ser o dobro da inicial. Dado: admita para o Hélio um comportamento de gás ideal. A temperatura final é: a) 20°C. b) 566°C. c) 293°C. d) 253°C. 03 - (UEA AM) Um cilindro de capacidade igual a 30 L contém GNV (Gás Natural Veicular) sob pressão de 250 bar. Quando todo o gás contido nesse cilindro se expande isotermicamente até que a pressão caia a 1 bar, passa a ocupar um volume, em metros cúbicos, igual a a) 1,4. b) 2,5. c) 6,3. d) 7,5. e) 8,2. 04 - (UECE) Quando da nossa respiração, na etapa da inalação, o diafragma se expande deixando maior o volume do pulmão. Neste caso, a pressão interna do pulmão fica menor que a pressão atmosférica permitindo a entrada de ar no pulmão até uniformizar as pressões. Quando a pressão aumenta o volume do pulmão diminui e o ar é expelido. No processo respiratório é comprovada uma importante lei dos gases atribuída a a) Charles. b) Gay-Lussac. c) Avogadro. d) Boyle. 05 - (UEMS ) Na cozinha, as panelas de pressão são bastante utilizadas por facilitarem o processo de cozimento dos alimentos. É correto afirmar que o cozimento em uma panela de pressão é mais rápido porque: a) o material da panela de pressão tem alta condutividade térmica, o que ocasiona uma transferência de calor mais eficiente. b) na panela de pressão, a água entra em ebulição em uma temperatura menor do que em uma panela aberta. c) na panela de pressão, a pressão interna pode atingir valores maiores que a pressão atmosférica. d) como a panela de pressão é um sistema adiabático perfeito, ocorre menos perda de calor para o ambiente. e) a válvula da panela de pressão impede que haja perda de calor para o ambiente, permitindo a obtenção de temperaturas maiores no seu interior. 06 - (FMJ SP) A figura apresentada a seguir descreve o processo da respiração (www.qmc.ufsc.br) Na respiração, a lei de Boyle pode ser observada. À temperatura constante, na etapa da a) inalação, o diafragma se expande deixando o volume do pulmão maior. Como o produto PV deve ser constante, a pressão interna do pulmão diminui. b) inalação, o diafragma se expande deixando o volume do pulmão menor. Como o produto PV deve ser constante, a pressão interna do pulmão aumenta. c) inalação, o diafragma retrai deixando o volume do pulmão menor. Como o produto PV deve ser constante, a pressão interna do pulmão aumenta. d) exalação, o diafragma se expande deixando o volume do pulmão maior. Como o produto PV deve ser constante, a pressão interna do pulmão diminui. e) exalação, o diafragma se retrai deixando o volume do pulmão maior. Como o produto PV deve ser constante, a pressão interna do pulmão aumenta. 07 - (UFJF MG) A calibração dos pneus de um automóvel deve ser feita periodicamente. Sabe-se que o pneu deve ser calibrado a uma pressão de 30 lb/pol2 em um dia quente, a uma temperatura de 27 °C. Supondo que o volume e o número de mol injetados são os mesmos, qual será a pressão de calibração (em atm) nos dias mais frios, em que a temperatura atinge 12 °C? Dado: Considere 1 atm 15 lb/pol2. a) 1,90 atm. b) 2,11 atm. c) 4,50 atm. d) 0,89 atm. e) 14,3 atm. 08 - (UFAC) Considere o gráfico a seguir: O gráfico acima representa um comportamento típico de um gás submetido à lei de Boyle-Mariotte (P.V = K). Com relação à curva pode-se afirmar que: a) É uma isocórica e o valor de K é igual a 2,0. b) É uma isoterma e o valor de K é igual a 12,0. c) É uma isocórica e o valor de K é igual a 12,0. d) É uma isoterma e o valor de K é igual a 2,0. e) É uma isobárica e o valor de K é igual a 2,0. 09 - (UFRN) A emissão de substâncias químicas na atmosfera, em níveis elevados de concentração, pode causar danos ao ambiente. Dentre os poluentes primários, destacam-se os gases CO2, CO, SO2 e CH4. Esses gases, quando confinados, escapam lentamente, por qualquer orifício, por meio de um processo chamado efusão. Um mol de CO foi colocado em um recipiente fechado de 1,0 litro, a 25ºC e 24 atm de pressão. A pressão, em atm, exercida pelo gás, quando transferido para um recipiente fechado de 2,0 litros, à mesma temperatura, é: a) 24 b) 12 c) 48 d) 6 10 - (UEM PR) Após rodar um certo tempo, um pneu de carro apresenta pressão de 40 lb/pol2 a uma temperatura de 37°C. Depois de meia hora com o carro estacionado à sombra, a temperatura do pneu baixou para 27°C. Qual é o valor aproximado da pressão do pneu a essa temperatura, em lb/pol2? (Obs.: lb/pol2, libra por polegada quadrada, é uma unidade de pressão, comumente usada na calibração de pneus.) a) 41,3 b) 3,87 c) 38,7 d) 29,2 e) 2,92 11 - (EFOA MG) Recentemente três brasileiros atingiram o cume do monte Everest. Todos usavam um suprimento extra de oxigênio. Se, durante a escalada, um deles tivesse enchido um balão flexível com uma certa quantidade de O2, a uma temperatura de - 48 ºC (225 K), a uma pressão de 30 kPa, e o balão atingisse um volume de 2,5 L, o volume do mesmo balão, contendo a mesma quantidade de oxigênio, próximo ao nível do mar, a 100 kPa e a 27 ºC (300 K), seria: a) 2,5 L b) 1,0 L c) 2,24 L d) 11,1 L e) 0,42 L 12 - (CEFET MG) Imagine que um tubo de ensaio preenchido com um gás tenha uma de suas extremidades conectada a um balão de borracha vazio que se expande após o aquecimento do tubo. Além disso, considere que as moléculas do gás são representadas por esferas pretas, evidenciadas abaixo: A figura que esquematiza o comportamento das moléculas do gás após o aquecimento é a) b) c) d) 13 - (UEA AM) Todo o oxigênio contido em um cilindro de capacidade igual a 30 L, sob pressão de 4,4 bar, foi transferido para um cilindro maior, de capacidade igual a 40 L. Sabendo que a temperatura manteve-se constante, é correto afirmar que a pressão final de oxigênio, em bar, no cilindro maior é, aproximadamente, a) 0,8. b) 1,5. c) 2,4. d) 3,3. e) 4,6. 14 - (UNIFOR CE) Gases ideais são compostos por moléculas ou átomos que se movimentam constantemente. Dentre as suas características, podemos destacar volume variável, difusibilidade e compressibilidade. O estado gasoso é um dos três estados físicos da matéria, por isso é muito importante entender a constituição, propriedades e características dos mesmos, posto que eles estão presentes em nosso cotidiano, sendo, inclusive, indispensáveis para os vegetais e animais, bem como para o desenvolvimento da sociedade influenciando a indústria, por exemplo. (Fonte: http://www.mundoeducacao.com/quimica/ A imagem abaixo apresenta as partículas de um gás contido dentro de um balão e seu comportamento cinético (Fonte: http://preparatorychemistry.com/Bishop_Real_ Gases.htm). Sobre os gases, suas características e propriedades, é possível afirmar que a) são formados por partículas que se encontram afastadas umas das outras, em movimento constante de baixa energia cinética e de forma ordenada. b) não apresentam massa e seu volume e forma são bem definidos e fixos. c) Com o aumento da temperatura e/ou diminuição da pressão, o gás dilata-se (expande-se). Por outro lado, com um abaixamento da temperatura e/ou aumento da pressão, ele sofre contração (é comprimido). d) ao serem inseridos em um recipiente, preenchem todo seu volume, entretanto não exercem pressão sobre as paredes do recipiente. e) Dependendo da sua natureza, podem ser miscíveis entre si, entretanto alguns formam misturas heterogêneas com outros. 15 - (UEM PR) Uma garrafa metálica aberta, de volume interno de 1 (um) litro, é colocada em um sistema onde sua temperatura pode ser alterada (aquecida ou resfriada), sem que seu volume interno se altere. Assinale a(s) afirmação(ões) correta(s) sobre esse sistema, inicialmente colocado na temperatura de 27 ºC, nos experimentos descritos abaixo, realizados ao nível do mar, onde a pressão atmosférica é 1,0 atm, ou na cidade de La Paz, na Bolívia, onde a pressão atmosférica é de ~0,75 atm. Dados: R = 0,082 (atm.litro)/(mol.K). 01. Tanto ao nível do mar como em La Paz, constatou-se que a quantidade de gás dentro da garrafa diminui com o seu aquecimento. 02. Ao se aquecer a garrafa ao nível do mar até 127 ºC, a quantidade de ar dentro da garrafa será aproximadamente igual à quantidade de ar dentro da garrafa colocada em La Paz na temperatura de 27 ºC. 04. Tanto ao nível do mar como em La Paz, ao se aquecer a garrafa até a temperatura de 250 ºC, tampála e resfriá-la à temperatura ambiente, a pressão do gás no interior da garrafa será menor do que a pressão atmosférica. 08. Na temperatura de 0 ºC, o número de moléculas de ar no interior da garrafa colocada ao nível do mar ou colocada na cidade de La Paz é idêntico. 16. O número de moléculas de ar dentro da garrafa a 27 ºC dividido pelo número de moléculas de ar dentro da garrafa a 227 ºC não será o mesmo para experimentos feitos ao nível do mar ou em La Paz. 16 - (UNITAU SP) A pressão do ar nos pulmões, no mergulho subaquático, em qualquer profundidade, é maior do que a pressão ao nível do mar, e, normalmente, são utilizados cilindros com ar comprimido. Nesse caso, qual deve ser o volume de ar, à pressão atmosférica (1 atm = 1,0x105 N.m–2), necessário para encher um cilindro de ar comprimido de 7 L, sob pressão de 1,45x107 N.m–2? Considerando que o mergulhador, ao nível do mar, consome 10 L de ar por minuto, quanto tempo durará o ar contido no cilindro a uma profundidade de 10 m, em que a pressão aumentou 1 atm (supondo que o consumo de ar pelo mergulhador seja o mesmo que ao nível do mar)? Assim, afirma-se que o volume aproximado de ar comprimido no cilindro e o tempo de consumo desse ar foram, respectivamente, a) 1000 L e 100 minutos. b) 1000 L e 50 minutos. c) 2000 L e 100 minutos. d) 2000 L e 50 minutos. e) 750 L e 50 minutos. 17 - (UniRV GO) Carl Wilhelm Scheele (1742-1786) foi um dos mais notáveis químicos do século XVIII, de origem sueca era muito metódico nos seus trabalhos e com isso desenvolveu técnicas de isolamento e purificação tanto de elementos químicos quanto de compostos como: bário, molibdênio, ácido tartárico, ácido málico, ácido láctico entre outros. Mas o descobrimento mais notável foi um gás denominado de “fire-air” publicado no seu trabalho que se resume ao gás oxigênio. Baseando-se no elemento químico oxigênio e sua forma molecular, analise as alternativas e marque V para verdadeiro e F para falso. Dado: R = 8,2 10–2 atm.L.K–1.mol–1. Número de Avogadro = 6,02 1023 unidades. a) Numa certa temperatura e pressão, uma determinada quantidade de gás oxigênio ocupa um volume de 15 litros, ocorrendo uma diminuição da pressão para 2/3 da inicial e um aumento da temperatura para 3 vezes da inicial o volume final será de 112/25 litros do inicial. b) A molécula do gás oxigênio é uma substância simples formada por ligações covalentes de caráter apolar, o que explica sua baixa solubilidade em água. c) O oxigênio na sua forma trivalente apresenta uma geometria igual à amônia. d) Quando 2,408 1024 átomos de oxigênio são submetidos a uma pressão de 2,3083 atm e o volume do gás sendo de 22,00 litros observa-se uma temperatura compatível com a média da temperatura do corpo humano 18 - (UEL PR) Em um balão de paredes rígidas, foram colocados 0,200 g de gás hidrogênio, 6,400 g de gás oxigênio e um material sólido que absorve água. O volume do balão é de 4,480 L e é mantido à temperatura de 0 ºC. No balão, passa-se uma faísca elétrica de modo que haja reação e a água formada seja retirada pelo material absorvente, não exercendo pressão significativa. Com base nesse problema, responda aos itens a seguir. a) Supondo um comportamento ideal, qual é a pressão no balão (em atmosferas) após inserção de oxigênio e hidrogênio? Considere ; P × V = n × R × T b) Após a reação, mantendo-se a temperatura inicial e o volume, qual a pressão no interior do balão? 19 - (Unimontes MG) Durante uma corrida de automóvel, utilizou-se experimentalmente o hidrogênio como combustível. No início da corrida, para o tanque rígido de 30 L, admitiu-se 16,0 atm de hidrogênio a 298 K. No final da corrida, a temperatura do tanque manteve-se 298 K, porém a pressão caiu para 4,0 atm. Durante a corrida, foi queimada uma quantidade de matéria (mols) de hidrogênio, aproximadamente igual a a) 14,7 mols. b) 2195,1 mols. c) 1,20 mols. d) 195,1 mols. 20 - (UFG GO) Analise o esquema a seguir. Ao se introduzir uma bolha de gás na base do cilindro, ela inicia sua ascensão ao longo da coluna de líquido, à temperatura constante. A pressão interna da bolha e a pressão a que ela está submetida, respectivamente, a) aumenta e diminui. b) diminui e diminui. c) aumenta e permanece a mesma. d) permanece a mesma e diminui. e) diminui e permanece a mesma. 21 - (UFG GO) Uma lata de refrigerante tem o volume total de 350 mL. Essa lata está aberta e contém somente o ar atmosférico, e é colocada dentro de um forno a 100 ºC. Após a lata atingir essa temperatura, ela é fechada. A seguir, tem sua temperatura reduzida a 25 ºC. Com o decréscimo da temperatura, ocorre uma redução da pressão interna da lata que levará a uma implosão. Ante o exposto, calcule a pressão no interior da lata no momento imediatamente anterior à implosão e o volume final após a implosão. 22 - (UNESP SP) Uma equipe de cientistas franceses obteve imagens em infravermelho da saída de rolhas e o consequente escape de dióxido de carbono em garrafas de champanhe que haviam sido mantidas por 24 horas a diferentes temperaturas. As figuras 1 e 2 mostram duas sequências de fotografias tiradas a intervalos de tempo iguais, usando garrafas idênticas e sob duas condições de temperatura. Figura 1 Rolha saltando de garrafa de champanhe a 18 ºC Figura 2 Rolha saltando de garrafa de champanhe a 4 ºC ( Pesquisa Fapesp, janeiro de 2013. Adaptado.) As figuras permitem observar diferenças no espocar de um champanhe: a 18 ºC, logo no início, observa-se que o volume de CO2 disperso na nuvem gasosa – não detectável na faixa da luz visível, mas sim do infravermelho – é muito maior do que quando a temperatura é de 4 ºC. Numa festa de fim de ano, os estudantes utilizaram os dados desse experimento para demonstrar a lei que diz: a) O volume ocupado por uma amostra de gás sob pressão e temperaturas constantes é diretamente proporcional ao número de moléculas presentes. b) A pressão de uma quantidade fixa de um gás em um recipiente de volume constante é diretamente proporcional à temperatura. c) Ao aumentar a temperatura de um gás, a velocidade de suas moléculas permanece constante. d) A pressão de uma quantidade fixa de um gás em temperatura constante é diretamente proporcional à quantidade de matéria. e) O volume molar de uma substância é o volume ocupado por um mol de moléculas. 23 - (UFG GO) Considere o esquema apresentado a seguir, em que um experimento é executado do seguinte modo: um ovo cozido e sem casca, colocado sobre o bocal de uma garrafa à temperatura ambiente, não passa para seu interior em virtude de seu diâmetro ser levemente maior que o do bocal, conforme desenho A. Em seguida o ovo é retirado e a garrafa é aquecida à 60 ºC, conforme desenho B. Com a garrafa ainda aquecida, o ovo é recolocado sobre o bocal da garrafa e, durante o processo de resfriamento da garrafa, ele passa para seu interior conforme desenho C. Explique o fenômeno que ocorre no experimento descrito e justifique por que o ovo, após o resfriamento, passa pelo bocal da garrafa. 24 - (UFU MG) Em uma atividade experimental o professor pegou duas garrafas PET vazias e colocou bexigas cheias na boca de cada uma delas. Em seguida, colocou uma das garrafas em uma bacia com água quente e a outra em uma bacia com água fria. Um dos balões murchou e o outro ficou mais cheio. Sobre estes fatos, assinale a alternativa correta. a) O balão que murchou foi colocado em água quente, pois o aumento da temperatura causou uma contração dos gases da bexiga. b) O balão que ficou mais cheio foi colocado em água quente, devido ao aumento da temperatura do sistema e à expansão dos gases presentes na bexiga. c) O volume do balão que foi colocado em água fria diminuiu, porque a pressão do sistema aumentou, reduzindo o choque das partículas de gás com as paredes do balão. d) Em qualquer um dos casos, o volume dos balões foi alterado, porque o tamanho das partículas de gás foi modificado. 25 - (IFGO) Um gás ideal é transferido para três recipientes iguais, sendo que cada um comporta um mol do gás. Em cada um deles, o volume ocupado é de 50 L à temperatura de 150ºC. No primeiro recipiente, é realizada uma transformação isobárica, sendo a temperatura final de 210ºC. No segundo recipiente, é realizada uma transformação isotérmica, e a pressão final é de 0,345 atm. No terceiro recipiente, é realizada uma transformação isométrica, e a temperatura final é de 218 ºC. Deste modo, o volume final nos três recipientes, dado em litros, é, respectivamente (Dado: Constante Universal dos Gases R=0,082 atm.L (mol.K)–1 a) 70; 50; 50. b) 50; 70; 100. c) 70; 100; 100. d) 100; 50; 70. e) 70; 100; 50. 26 - (FGV SP) Na figura, apresenta-se um biodigestor utilizado em áreas rurais. Ele é totalmente vedado, criando um ambiente anaeróbio onde os microrganismos degradam o material orgânico (dejetos e restos de ração), transformando-o em biogás. O gasômetro é o compartimento superior do biodigestor e serve para a armazenagem de gases. Ele é inflável e feito de uma manta de material plástico impermeável (PVC). No gasômetro, a pressão e a temperatura são constantemente iguais às da atmosfera. (http://www.cnpsa.embrapa.br/invtec/09.html. Adaptado) Considere uma quantidade fixa de gás no gasômetro descrito no texto. A variação percentual do volume do gás contido nesse compartimento ao longo de um dia, em que a temperatura varia de mínima de 17 ºC, durante a madrugada, para a máxima de 38 ºC, no decorrer do dia, é próxima de a) 0,2. b) 0,7. c) 2. d) 7. e) 20. 27 - (UEM PR) Um recipiente fechado com êmbolo que possibilita a variação de seu volume interno está preenchido com gás hidrogênio, com condições de estado inicial de 200 mL, 0,4 atm e 400 K. Esse gás é submetido às seguintes transformações, em sequência: A) Primeiramente, o gás é aquecido em condições isovolumétricas até triplicar a sua pressão; B) Na sequência, o gás é expandido isotermicamente até triplicar o seu volume; C) Finalmente o gás é comprimido isobaricamente até o volume de 200 mL. Assumindo que o hidrogênio se comporta como um gás ideal, assinale a(s) alternativa(s) que apresenta(m) uma correta descrição das propriedades e das transformações sofridas pelo gás. 01. Ao final da transformação A, a temperatura do gás será de 927 ºC. 02. Durante todas as transformações, não há alteração na energia cinética do gás. 04. Ao final da transformação B, a pressão do gás será de 304 mmHg. 08. A transformação isotérmica sofrida pelo gás (B) pode ser representada por uma reta que liga dois pontos, ou estados, em um gráfico de pressão versus volume. 16. Ao final da transformação C, resultante do resfriamento do gás, este terá retornado à sua condição inicial. 28 - (UFSC) Explosões massivas no porto de Tianjin, na China, devastam grandes áreas da cidade As explosões aconteceram em um depósito que continha materiais perigosos e inflamáveis, incluindo carbeto de cálcio, cianeto de sódio, nitrato de potássio, nitrato de amônio e nitrato de sódio. As autoridades insistem que ainda não há informações sobre o que teria iniciado as explosões e afirmam estar investigando as causas. Disponível em: <http://www.bbc.com/news/world-asia-china-33844084>. Uma das ações responsáveis pela propagação das explosões no porto de Tianjin é atribuída ao fato de que bombeiros tentaram controlar o fogo utilizando água. Embora este pareça ser um procedimento coerente, muitos produtos químicos podem reagir com a água para formar compostos tóxicos, reativos ou combustíveis. É o caso do carbeto de cálcio, presente no local do acidente. A hidratação do carbeto de cálcio (CaC2) produz acetileno (C2H2), um gás altamente inflamável: CaC2(s) + 2H2O(ℓ) C2H2(g) + Ca(OH)2(s) A combustão do acetileno, por sua vez, fornece calor para promover a reação de decomposição do nitrato de amônio, uma reação explosiva, representada abaixo: NH4NO3(s) N2O(g) + 2H2O(g) Obs.: Considere que uma tonelada equivale a 1.000 kg. Com base nos dados acima, é CORRETO afirmar que: 01. considerando a reação completa de uma carga de 641 toneladas de carbeto de cálcio com excesso de água, seriam produzidas 260 toneladas de acetileno. 02. o gás produzido a partir da decomposição completa de 100 toneladas de nitrato de amônio ocuparia um volume de 51,6 m3 a 500 K com 1,00 atm de pressão. 04. a explosão de 80,0 toneladas de nitrato de amônio produziria 6,00 kmol de produtos gasosos. 08. a reação completa de 200 toneladas de carbeto de cálcio com excesso de água a 300 K e com 1,00 atm de pressão produziria 77,2 m3 de acetileno. 16. a combustão do acetileno é considerada uma reação de oxidação-redução. 32. na reação do carbeto de cálcio com a água, é produzido um composto classificado como ácido forte, segundo a teoria de Arrhenius. TEXTO: 1 - Comum à questão: 29 Um peixe ósseo com bexiga natatória, órgão responsável por seu deslocamento vertical, encontra-se a 20 m de profundidade no tanque de um oceanário. Para buscar alimento, esse peixe se desloca em direção à superfície; ao atingi-la, sua bexiga natatória encontra-se preenchida por 112 mL de oxigênio molecular. 29 - (UERJ) A variação de pressão sobre o peixe, durante seu deslocamento até a superfície, corresponde, em atmosferas, a: a) 2,5 b) 2,0 c) 1,5 d) 1,0 TEXTO: 2 - Comum à questão: 30 CONSTANTES Constante de Avogadro (NA) = 6,02 1023 mol–1 Constante de Faraday (F) = 9,65 104 C·mol–1 = 9,65 104 A·s·mol–1 = 9,65 104 J·V–1·mol–1 Volume molar de gás ideal = 22,4 L (CNTP) Carga elementar = 1,602 10–19 C Constante dos gases (R) = 8,21 10–2 atm·L·K–1·mol–1 = 8,31 J·K–1·mol–1 = 1,98 cal·K–1·mol–1 = = 62,4 mmHg·L·K–1·mol–1 Constante gravitacional (g) = 9,81 m·s–2 Constante de Planck (h) = 6,626 10–34 m2·kg·s–1 Velocidade da luz no vácuo = 3,0 108 m·s–1 DEFINIÇÕES Pressão de 1 atm = 760 mmHg = 1,01325 105 N·m–2 = 760 Torr = 1,01325 bar 1 J = 1 N·m = 1 kg·m2·s–2. ln 2 = 0,693 Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0° C e 760 mmHg Condições ambientes: 25°C e 1 atm Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol·L–1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão. (s) = sólido. = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (CM) = circuito metálico. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias. [X] = concentração da espécie química X em mol·L–1. MASSAS MOLARES 30 - (ITA SP) Um motor pulso-jato é uma máquina térmica que pode ser representada por um ciclo termodinâmico ideal de três etapas: I. Aquecimento isocórico (combustão). II. Expansão adiabática (liberação de gases). III. Compressão isobárica (rejeição de calor a pressão atmosférica). Considerando que essa máquina térmica opere com gases ideais, indique qual dos diagramas pressão versus volume a seguir representa o seu ciclo termodinâmico. a) b) c) d) e) GABARITO 1) Gab: D 2) Gab: C 3) Gab: D 4) Gab: D 5) Gab: C 6) Gab: A 7) Gab: A 8) Gab: D 9) Gab: B 10) Gab: C 11) Gab: B 12) Gab: D 13) Gab: D 14) Gab: C 15) Gab: 07 16) Gab: B 17) Gab: FVVV 18) Gab: a) P = 1,50 atm b) P = 0,75 atm 19) Gab: A 20) Gab: B 21) Gab: Pressão no interior da lata antes da implosão: 0,8 atm Volume da lata ao final da implosão: 0,28 L 22) Gab: B 23) Gab: Durante o aquecimento, ocorre a expansão e saída de gás atmosférico de dentro da garrafa. Quando o ovo é colocado sobre a garrafa, ainda aquecida, ele funciona como uma rolha flexível. À medida que a garrafa esfria, a pressão interna diminui (a volume constante), tornando-se menor que a pressão atmosférica, a qual empurra o ovo para o interior da garrafa. 24) Gab: B 25) Gab: E 26) Gab: D 27) Gab: 21 28) Gab: 17 29) Gab: B 30) Gab: C Lista de Exercícios – Equação de Clapeyron (PV=nRT) 01 - (UERJ) Para descrever o comportamento dos gases ideais em função do volume V, da pressão P e da temperatura T, podem ser utilizadas as seguintes equações: De acordo com essas equações, a razão é aproximadamente igual a: a) b) c) d) 02 - (UFJF MG) A lei dos gases ideais pode ser utilizada para determinar a massa molar de uma substância. Sabendo-se que a densidade (d) do enxofre na forma gasosa, na temperatura de 500 ºC e pressão de 0,888 atm, é 3,710 g L–1, é CORRETO dizer que a fórmula da molécula de enxofre nessas condições é: Dados: R = 0,082 L atm K–1 mol–1; massa molar do S = 32 g mol–1 a) S2. b) S4. c) S6. d) S8. e) S9. 03 - (UFT TO) O hidreto de lítio reage com água de acordo com a equação: LiH(s) + H2O(l) LiOH(aq) + H2(g) Essa reação foi usada durante a segunda guerra mundial pelos pilotos das forças aliadas. Na hipótese de uma aterrissagem forçada no mar, o LiH reagiria com a água, enchendo os coletes e botes salva-vidas com hidrogênio gasoso. Pode-se afirmar que a quantidade (em gramas) de LiH necessária para encher um colete salva-vidas de 4,1 L a 0,97 atm e a 12ºC é: Dados: massas atômicas (g/mol): Li = 7,00; H = 1,00; R = 0,0821 L . atm/mol.K a) 1,0 g b) 1,6 g c) 2,1 g d) 3,2 g e) 4,5 g 04 - (FAMECA SP) Um médico prescreveu ao seu paciente o uso de gás oxigênio medicinal para realização de oxigenoterapia. Em um cilindro do gás recomendado eram encontradas as informações reportadas na figura. Considere que todo o gás contido no cilindro indicado na figura, quando submetido à pressão de 1 bar e 25 ºC, ocupa um volume de 1,5 m3. É correto afirmar que o volume de oxigênio medicinal, nesse cilindro, em litros, é a) 50. b) 10. c) 25. d) 15. e) 5. 05 - (UNESP SP) Os desodorantes do tipo aerossol contêm em sua formulação solventes e propelentes inflamáveis. Por essa razão, as embalagens utilizadas para a comercialização do produto fornecem no rótulo algumas instruções, tais como: - Não expor a embalagem ao sol. - Não usar próximo a chamas. - Não descartar em incinerador. (www.gettyimagens.pt) Uma lata desse tipo de desodorante foi lançada em um incinerador a 25 °C e 1 atm. Quando a temperatura do sistema atingiu 621 °C, a lata explodiu. Considere que não houve deformação durante o aquecimento. No momento da explosão a pressão no interior da lata era a) 1,0 atm. b) 2,5 atm. c) 3,0 atm. d) 24,8 atm. e) 30,0 atm. 06 - (UNESP SP) Incêndio é uma ocorrência de fogo não controlado, potencialmente perigosa para os seres vivos. Para cada classe de fogo existe pelo menos um tipo de extintor. Quando o fogo é gerado por líquidos inflamáveis como álcool, querosene, combustíveis e óleos, os extintores mais indicados são aqueles com carga de pó químico ou gás carbônico. Considerando-se a massa molar do carbono = 12 g.mol–1, a massa molar do oxigênio = 16 g.mol–1 e R = 0,082 atm.L.mol–1.K–1, o volume máximo, em litros, de gás liberado a 27 ºC e 1 atm, por um extintor de gás carbônico de 8,8 kg de capacidade, é igual a: a) 442,8. b) 2 460,0. c) 4 477,2. d) 4 920,0. e) 5 400,0. 07 - (UFAL) A equação de estado de um gás ideal, PV = nRT, pode ser usada para descrever o comportamento aproximado de um gás real submetido a a) alta pressão e baixa temperatura. b) baixa pressão e alta temperatura. c) alta pressão e alta temperatura. d) baixa pressão e baixa temperatura. e) qualquer condição de pressão e temperatura. 08 - (Unimontes MG) A reação do zinco com ácido clorídrico pode ser usada para se obter hidrogênio gasoso (H2). A reação é descrita pela equação balanceada: Zn(s) + 2H+(aq) Zn2+(aq) + H2(g) Considerando o hidrogênio como um gás ideal, para se obter 1,0 L de H2, nas condições normais de temperatura e pressão (0ºC e 1,0 atm), deve-se reagir uma quantidade de zinco (g), aproximadamente, igual a a) 5,8. b) 22. c) 2,9. d) 0,045. 09 - (FGV SP) O gás hélio é utilizado para encher balões e bexigas utilizados em eventos comemorativos e em festas infantis. Esse gás pode ser comercializado em cilindros cujo conteúdo apresenta pressão de 150 bar a 300 K. Considerando-se que 1 atm = 1 bar, e que a massa de gás He no cilindro é 170 g, então, o valor que mais se aproxima do volume de gás hélio contido naquele cilindro a 300 K é Dado: R = 0,082 atm.L.K–1.mol–1 a) 14 L. b) 7,0 L. c) 1,0 L. d) 500 mL. e) 140 mL. 10 - (FFFCMPA RS) O volume ocupado por 4,0 gramas de gás hélio, num sistema cuja pressão é 1,64 atm e a temperatura é 27,0ºC será de (Considere atm.L/K.mol) a) 15,0 litros. b) 20,0 litros. c) 25,0 litros. d) 30,0 litros. e) 35,0 litros. 11 - (UEPB) Até 1982, a IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada), órgão que sistematiza as informações químicas, apresentava o volume molar nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP) como sendo 22,4 dm3, pois considerava a temperatura normal 273,15 K e a pressão normal 1 atm (101.325 N.m–2). Porém, com a finalidade de simplificar cálculos, com alteração muito pequena nas tabelas de dados termodinâmicos e compatibilidade com o sistema internacional de medidas, a pressão padrão foi alterada para 1 bar (100.000 N.m–2). Com essa alteração, o valor do volume molar também foi alterado. Qual é o volume molar, nas CNTP, considerando a pressão de 1 bar? (Dado: R = 8,3145 N.m.K–1.mol–1) a) 100 dm3 b) 22,4 dm3 c) 27,15 dm3 d) 22,71 dm3 e) 8,315 dm3 12 - (FATEC SP) Algumas companhias tabagistas já foram acusadas de adicionarem amônia aos cigarros, numa tentativa de aumentar a liberação de nicotina, o que fortalece a dependência. Suponha que uma amostra de cigarro libere 2,0 × 10−4 mol de amônia, a 27ºC e 1 atm. Dado: R = 0,082 atm.L.K−1.mol−1. O volume de NH3 gasoso, em mL, será, aproximadamente a) 49 b) 4,9 c) 0,49 d) 0,049 e) 0,0049 13 - (UFLA MG) Um sistema de balões contendo os gases hélio (He) e nitrogênio (N2) nas CNTP (condições normais de temperatura e pressão) é apresentado a seguir: O volume do frasco II é o dobro do volume do frasco I (VII = 2VI). Considerando que os gases apresentam comportamento ideal, assinale a alternativa CORRETA. a) Não será observada variação na pressão do sistema após a abertura da torneira “T”. b) A pressão parcial de N2 será maior que a pressão parcial do He, após a abertura da torneira “T”. c) A pressão parcial do He será reduzida a 1/3 após a abertura da torneira “T”. d) A pressão parcial do N2 não será influenciada pela abertura da torneira “T”. 14 - (UFBA) A decomposição da azida de sódio, NaN3(s), é usada para inflar airbag — equipamento de segurança utilizado em automóveis. Ao se decompor completamente, durante uma colisão, essa substância libera gás nitrogênio, N2(g), que provoca a expansão imediata do airbag, de acordo com a reação representada pela equação química não-balanceada . Considerando essas informações, balanceie, com os menores coeficientes estequiométricos inteiros, a equação de decomposição da azida de sódio e determine a massa aproximada, em gramas, dessa substância, necessária para inflar completamente, com nitrogênio, um airbag de 50L a 27ºC e a 1,14atm. 15 - (UEM PR) Sabendo que, no ar seco, há 78% (em volume) de nitrogênio gasoso, a massa aproximada desse gás (N2) contida em um pneu que foi enchido com 100 litros de ar seco, a uma temperatura de 12ºC, exercendo uma pressão total (ar) de 45 lb pol–2, será de (Considere N2 como gás ideal; 1 atm 15 lb pol–2; constante dos gases ideais = 0,082 atm L K–1 mol–1.) a) 28 g. b) 28 kg. c) 280 g. d) 280 kg. e) 140 g. 16 - (UNESP SP) Para determinar a massa molar de uma substância desconhecida, porém líquida, pura e com ponto de ebulição inferior a 100 ºC, pode-se utilizar uma técnica que consiste em introduzir a amostra em um bulbo de Dumas e submetê-lo a aquecimento em banho-maria. Um experimento nesse procedimento forneceu os seguintes resultados: massa de vapor = 1,0 g; volume do bulbo = 410 cm3; pressão = 1 atm e temperatura = 90 ºC. Considere R = 0,082 atm.L.mol–1.K–1. Calcule a massa molar da substância. 17 - (UFMS) O peróxido de hidrogênio, popularmente comercializado como água oxigenada 1, 10, 20, 30 ou 40 volumes, é uma substância instável, que se decompõe em água e gás oxigênio, quando exposta à luz, ao calor ou a um catalisador. Se todo o peróxido de hidrogênio, contido em 1 mL de uma solução de água oxigenada 6% (m/m), for decomposto, a uma temperatura de 273 K e pressão de 1 atm, que volume em mL de oxigênio será produzido, e qual identificação constaria no frasco comercializado? (Considere a densidade da solução igual 1 g/mL). Dados: R = 0,082; MA(H) = 1u; MA(O) = 16u. a) 9, 88 mL; 10 volumes. b) 29,70 mL; 30 volumes. c) 39,50 mL; 40 volumes. d) 19,75 mL; 20 volumes. e) 00,99 mL; 01 volume. 18 - (UFOP MG) Qual das seguintes afirmativas sobre gases ideais é incorreta? a) As partículas de gases se atraem, mas não se repelem. b) As partículas de gases se movem mais lentamente a temperaturas mais baixas. c) As partículas de gases se movem rapidamente em linhas retas, até que ocorra uma colisão. d) Quando um gás ideal é comprimido à temperatura constante, a pressão do gás aumenta. 19 - (UFMT) No processo de biodegradação, os microorganismos se alimentam da matéria orgânica do lixo transformando-o em compostos mais simples que são devolvidos ao ambiente. Estudantes de uma cidade litorânea puderam observar a decomposição anaeróbica do lixo doméstico e coletaram uma amostra de gás formado nesse processo. 0,34g dessa amostra, na pressão ambiente, ocupavam 246mL quando a temperatura local era 27 ºC. Assinale a alternativa que apresenta o nome e a fórmula desse gás. Considere : R = 0,082L atm k–1 mol–1 a) Metano; CH4(g) b) Dióxido de carbono; CO2(g) c) Oxigênio; O2(g) d) Dióxido de nitrogênio; NO2(g) e) Sulfeto de hidrogênio; H2S(g) 20 - (UFPE) As propriedades físicas de um gás ideal são descritas por quatro parâmetros (quantidade de matéria, n; temperatura, T; pressão, P; volume, V). Estes quatro parâmetros não são independentes, e as relações entre eles estão explicitadas na equação de estado do gás ideal, PV = nRT. Qual das afirmações a seguir, relacionadas à equação citada, é incorreta? a) Um gás ideal é definido como aquele que obedeceria rigorosamente à equação de estado PV = nRT. b) Em certas circunstâncias, gases reais comportam-se, aproximadamente, segundo o modelo de um gás ideal. c) O valor numérico da constante R depende das unidades de P, V, n e T. d) O parâmetro P, na equação PV = nRT, é definido necessariamente pela pressão externa exercida sobre o sistema. e) A pressão osmótica de uma solução diluída-ideal, , é calculada com o uso de uma equação análoga a PV = nRT. 21 - (UNESP SP) Nos frascos de spray, usavam-se como propelentes compostos orgânicos conhecidos como clorofluorocarbonos. As substâncias mais empregadas eram CCℓF3 (Fréon 12) e C2Cℓ3F3 (Fréon 113). Num depósito abandonado, foi encontrado um cilindro supostamente contendo um destes gases. Identifique qual é o gás, sabendo-se que o cilindro tinha um volume de 10,0 L, a massa do gás era de 85 g e a pressão era de 2,00 atm a 27 ºC. R = 0,082 atm⋅L⋅mol–1⋅K–1. Massas molares em g⋅mol–1: H = 1, C = 12, F = 19, Cℓ = 35,5. 22 - (UNIFESP SP) A oxigenoterapia, tratamento terapêutico com gás oxigênio, é indicada para pacientes que apresentam falta de oxigênio no sangue, tais como portadores de doenças pulmonares. O gás oxigênio usado nesse tratamento pode ser comercializado em cilindros a elevada pressão, nas condições mostradas na figura. No cilindro, está indicado que o conteúdo corresponde a um volume de 3 m3 de oxigênio nas condições ambientes de pressão e temperatura, que podem ser consideradas como sendo 1 atm e 300 K, respectivamente. Dado R = 0,082 atm.L.K–1.mol–1, a massa de oxigênio, em kg, armazenada no cilindro de gás representado na figura é, aproximadamente, a) 0,98. b) 1,56. c) 1,95. d) 2,92. e) 3,90. 23 - (UFV MG) Uma das maneiras de impedir que o SO2, um dos responsáveis pela “chuva ácida”, seja liberado para a atmosfera é tratá-lo previamente com óxido de magnésio, em presença de ar, de acordo com a equação: MgO(s) + SO2(g) + 1/2 O2(g) ® MgSO4(s) Sabendo-se que a constante dos gases ideais (R) é igual a 0,082 atm L mol–1 K–1, o volume de SO2 (300 k e 1,0 atm) que reage completamente com 100,75 g de MgO é: a) 40,3 L b) 24,6 L c) 61,5 L d) 49,2 L 24 - (UFSCAR SP) Diversos gases formam a atmosfera da Terra, sendo que a quantidade de alguns deles vem aumentando por ação antropogênica, o que pode causar problemas. O oxigênio, em suas diferentes formas alotrópicas, tem funções distintas e essenciais para a manutenção da vida no planeta. a) Escreva a fórmula química das duas formas alotrópicas mais comuns do oxigênio, apontando a função de cada uma delas relacionada com a manutenção da vida na Terra. b) Considerando que cerca de 20% em volume da atmosfera é constituída de oxigênio em sua forma alotrópica mais abundante, calcule a massa desse gás contido num reservatório de 24,6m3 cheio de ar a 27ºC e 1 atm de pressão. Dados: P ´ V = n ´ R ´ T; R = 0,082atm L mol–1 K–1. 25 - (FUVEST SP) Os pneus das aeronaves devem ser capazes de resistir a impactos muito intensos no pouso e bruscas alterações de temperatura. Esses pneus são constituídos de uma câmara de borracha reforçada, preenchida com o gás nitrogênio (N2) a uma pressão típica de 30 atm a 27 ºC. Para a confecção dessa câmara, utiliza-se borracha natural modificada, que consiste principalmente do poli-isopreno, mostrado a seguir: –CH2–C(CH3)=CH–CH2–CH2–C(CH3)=CH–CH2–CH2–C(CH3)=CH–CH2– Em um avião, a temperatura dos pneus, recolhidos na fuselagem, era –13 ºC durante o voo. Próximo ao pouso, a temperatura desses pneus passou a ser 27 ºC, mas seu volume interno não variou. a) Qual é a pressão interna de um dos pneus durante o voo? Mostre os cálculos. b) Qual é o volume interno desse mesmo pneu, em litros, dado que foram utilizados 14 kg de N2 para enchê-lo? Mostre os cálculos. c) Escreva a fórmula estrutural do monômero do poli-isopreno. Note e adote: Massa molar do N2 = 28 g/mol Constante universal dos gases = 0,082 L.atm.K–1.mol–1 K = ºC + 273 26 - (UNICAMP SP) Um teste caseiro para saber se um fermento químico ainda se apresenta em condições de bom uso consiste em introduzir uma amostra sólida desse fermento em um pouco de água e observar o que acontece. Se o fermento estiver bom, ocorre uma boa efervescência; caso contrário, ele está ruim. Considere uma mistura sólida que contém os íons dihidrogenofosfato, H2PO4–, e hidrogenocarbonato, HCO3–. a) Considerando que o teste descrito anteriormente indica que a mistura sólida pode ser de um fermento que está bom, escreva a equação química que justifica esse resultado. b) Tendo em vista que a embalagem do produto informa que 18 g desse fermento químico devem liberar, no mínimo, de gases a 298 K e 93.000 Pa, determine a mínima massa de hidrogenocarbonato de sódio que o fabricante deve colocar em 18 gramas do produto. Dado: R = 8,3 Pa m3 mol–1 K–1. 27 - (UFSC) No organismo humano, os pulmões são responsáveis pelo suprimento do oxigênio necessário às células dos diferentes tecidos do corpo e pela eliminação do dióxido de carbono produzido a partir do metabolismo das células. Considere as informações fornecidas no quadro a seguir: NEEDHAM, C. D.; ROGAN, M. C.; MCDONALD, I. Sobre o assunto, é correto afirmar que: 01. a conversão de O2 em CO2 no organismo caracteriza uma reação de oxidação-redução. 02. considerando a pressão atmosférica (1,00 atm), em um dia de verão com temperatura do ar em 37,5 ºC, um indivíduo inspiraria 1,18 1023 moléculas de oxigênio em um único ciclo. 04. se os pulmões de um indivíduo forem preenchidos com ar até seu volume máximo, a massa de N2 presente no interior dos pulmões será menor que a massa de oxigênio. 08. ao inspirar 500 mL de ar em um dia de inverno com temperatura do ar em 14,0 ºC a 1,00 atm, um indivíduo estará preenchendo seus pulmões com 0,142 g de O2. 16. em cinco ciclos de inspiração e exalação de ar, a massa total de N2 que passará pelos pulmões será de 2,22 g, considerando pressão de 1,00 atm e temperatura do ar em 27,0 ºC. 32. se um indivíduo inspirar ar em um dia com temperatura ambiente em 0 ºC, o ar será comprimido nos pulmões, já que a temperatura corpórea é de aproximadamente 36,5 ºC. 28 - (Mackenzie SP) 11,2 g de sucata, contendo ferro, reagiram com quantidade suficiente de ácido clorídrico em solução produzindo solução de cloreto de ferro II e gás hidrogênio. O gás formado foi aprisionado em um balão com 1 L de volume, exercendo uma pressão de 2,46 atm, sob temperatura de 27 ºC. Considerando-se que somente o ferro que reagiu seja capaz de produzir o gás hidrogênio, é possível afirmar que o teor de ferro, na sucata, é de Dados: massa molar (g mol–1) Fe = 56 constante universal dos gases ideais (R) = 0,082 atm L mol–1 K–1 a) 90% b) 80% c) 70% d) 60% e) 50% 29 - (UECE) Uma amostra de gás causador de chuva ácida, com massa de 4,80 g, ocupa um volume de 1 litro quando submetido a uma pressão de 1,5 atm e a uma temperatura de 27 ºC. Esse gás é o a) dióxido de enxofre. b) trióxido de enxofre. c) óxido nítrico. d) dióxido de nitrogênio. 30 - (UECE) Usado como catalisador no processo Haber, como agente de contraste em ressonância magnética e em camada protetora de aço contra ferrugem, o óxido ferroso-férrico é obtido pela reação entre o ferro metálico e o vapor d’água que produz também hidrogênio molecular. Ao fazer reagir 840 g de ferro metálico, obtém-se um volume de hidrogênio medido a 127 ºC e 5 atm de pressão correspondente a a) 87,46 L. b) 131,20 L. c) 57,06 L. d) 43,73 L. 31 - (ITA SP) Considerando um gás monoatômico ideal, assinale a opção que contém o gráfico que melhor representa como a energia cinética média (Ec) das partículas que compõem este gás varia em função da temperatura absoluta (T) deste gás. a) b) c) d) e) 32 - (PUC GO) Adeus, meu Canto Adeus, meu canto! É a hora da partida... O oceano do povo s’encapela. Filho da tempestade, irmão do raio, Lança teu grito ao vento da procela. O inverno envolto em mantos de geada Cresta a rosa de amor que além se erguera... Ave de arribação, voa, anuncia Da liberdade a santa primavera. É preciso partir, aos horizontes Mandar o grito errante da vedeta. Ergue-te, ó luz! — estrela para o povo, — Para os tiranos — lúgubre cometa. Adeus, meu canto! Na revolta praça Ruge o clarim tremendo da batalha. Águia — talvez as asas te espedacem, Bandeira — talvez rasgue-te a metralha. [...] (ALVES, Castro. Melhores poemas de Castro Alves. A referência a cometa no texto, “— Para os tiranos — lúgubre cometa”, remete a um tipo de astro formado por gelo, rochas e gases (esses últimos, principais componentes da sua cauda). O estado gasoso foi uma das principais fontes de estudo para o desenvolvimento da Termodinâmica. Considere as afirmativas a seguir sobre as propriedades dos gases: I. Um gás perfeito é formado por um conjunto de partículas em movimento constante e aleatório, cuja energia é função apenas da temperatura do sistema. II. A pressão exercida por um gás é uma função da força com que as moléculas desse gás colidem com as paredes do recipiente que as contém. III. Em um gás real, ao contrário do gás perfeito, despreza-se a existência das interações intermoleculares, responsáveis pelas diferenças de comportamento entre esses tipos de gases. IV. A Lei de Boyle, que relaciona o volume de um gás em função de sua temperatura, foi uma das principais leis que levaram à obtenção da Equação de Estado do Gás Perfeito, p.V = nRT. Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativas verdadeiras: a) I e II. b) I, II e III. c) II, III e IV. d) II e IV. 33 - (UNIFOR CE) O metano (CH4) é o hidrocarboneto mais abundante na atmosfera e um dos gases responsáveis pelo efeito estufa cuja ocorrência na natureza é observada em locais onde há decomposição de matéria orgânica na ausência de oxigênio. A produção deste gás depende de vários fatores, entre eles a temperatura e o pH do meio. Quando 1,0 L deste gás, a 27 ºC, escapa para atmosfera a 1,0 atm de pressão, teremos a seguinte quantidade de matéria de metano liberada: Considere: R = 0,08 atm L K–1 mol–1. a) aproximadamente 150 mg. b) aproximadamente 270 mg. c) aproximadamente 320 mg. d) aproximadamente 667 mg. e) aproximadamente 921 mg. 34 - (UEG GO) Uma massa de 708 g de um alcano foi armazenada em um recipiente de volume igual a 30 L e exerce uma pressão de 10 atm quando a temperatura é igual a 27 ºC. Dado: R = 0,082 atm.L.Mol–1.K–1. De acordo com os dados apresentados, o composto contido no recipiente é o a) etano b) butano c) metano d) propano 35 - (UFJF MG) Os melhores combustíveis para uso em foguetes são aqueles que, na menor massa possível, liberam a maior quantidade de energia na sua queima para propelir o voo. O quadro abaixo mostra alguns combustíveis e suas entalpias de combustão. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que o melhor combustível para ser utilizado em foguetes é o: a) metanol, porque é um álcool de baixa massa molar. b) etanol, porque é um combustível potente. c) octano, porque apresenta o maior valor de entalpia de combustão por grama de combustível. d) octano, porque é o combustível com maior massa molar. e) benzeno, porque tem massa e intermediários. 36 - (UEL PR) Por meio da combustão, é possível determinar a fórmula molecular de uma substância química, o que é considerado um dos grandes avanços da química moderna. Mais de 80 milhões de substâncias já foram registradas, sendo a maioria substâncias orgânicas, o que é explicado pela capacidade do átomo de carbono de se ligar a quase todos os elementos. Em um experimento de combustão, um composto orgânico é queimado e os produtos formados, CO2 e H2O liberados, são coletados em dispositivos absorventes. Considere que a queima de 14,7 g de um composto orgânico (CxHy) gasoso puro que ocupa 8 L a 1 atm e 300 K com comportamento ideal produza aproximadamente 24 g de H2O e 44 g de CO2. (Dado: R = 0,08 atm L/K) Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a fórmula molecular desse composto orgânico. a) C2H4 b) C2H6 c) C3H6 d) C3H8 e) C4H8 37 - (UFPR) “Gelo de fogo” escondido em permafrost é fonte de energia do futuro? Conhecido como "gelo que arde", o hidrato de metano consiste em cristais de gelo com gás preso em seu interior. Eles são formados a partir de uma combinação de temperaturas baixas e pressão elevada e são encontrados no limite das plataformas continentais, onde o leito marinho entra em súbito declive até chegar ao fundo do oceano. Acredita-se que as reservas dessa substância sejam gigantescas. A estimativa é de que haja mais energia armazenada em hidrato de metano do que na soma de todo petróleo, gás e carvão do mundo. Ao reduzir a pressão ou elevar a temperatura, a substância simplesmente se quebra em água e metano – muito metano. Um metro cúbico do composto libera cerca de 160 metros cúbicos de gás a pressão e temperatura ambiente, o que o torna uma fonte de energia altamente intensiva. Disponível em: Dado: R = 8,2 ´ 10–5 m3 atm K–1 mol–1 Para armazenar todo o gás do interior de 1 m3 de “gelo de fogo” num cilindro de 1 m3 e a temperatura de 0°C, é necessária uma pressão (em atm) de a) 160. b) 146. c) 96. d) 48. e) 1. TEXTO: 1 - Comum à questão: 38 A equação de estado, representada pela expressão PV = nRT, se aplica a gases que apresentam comportamento chamado “ideal”, ou seja, aquele em que as interações intermoleculares são consideradas inexistentes e o volume total das moléculas do gás é considerado desprezível quando comparado ao volume por ele ocupado. 38 - (UFTM MG) Considere as seguintes condições que podem ser apresentadas por um gás: I. altas temperaturas; II. baixas pressões; III. altas densidades; IV. baixas temperaturas; V. altas pressões. O comportamento de um gás se aproxima mais do “ideal” quando apenas duas das condições apresentadas ocorrem ao mesmo tempo. Essas condições são: a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) III e V. e) IV e V. TEXTO: 2 - Comum à questão: 39 O gás butano é utilizado como propelente em desodorantes e em cremes de barbear. O rótulo de um creme de barbear indica a composição de 4% em massa de butano numa embalagem de 145 g de produto. 39 - (UNICID SP) A pressão a 300 K, em um recipiente de 1,00 L, exercida pela igual quantidade de butano contida na embalagem de creme de barbear é Dado: R = 0,082 atm.L.K–1.mol–1 a) 10,0 atm. b) 8,00 atm. c) 5,80 atm. d) 4,20 atm. e) 2,46 atm. TEXTO: 3 - Comum à questão: 40 Muitas frutas são colhidas ainda verdes, para que não sejam danificadas durante o seu transporte. São deixadas em armazéns refrigerados até o momento de sua comercialização, quando são colocadas em um local com gás eteno por determinado período, para que o seu amadurecimento ocorra mais rapidamente. As reações I e II representam dois métodos diferentes na produção de eteno. Dado: R = 0,082 atm.L.K–1.mol–1 40 - (FGV SP) A massa aproximada de eteno, equivalente a 50,0 L desse gás contido num cilindro a 300 K e 2,00 atm, é igual a a) 4 000 g. b) 2 050 g. c) 816 g. d) 224 g. e) 112 g. TEXTO: 4 - Comum à questão: 41 Disponível em: <http://tribunadainternet.com.br/category/boff>. Nas últimas décadas, a polêmica sobre um possível aquecimento global do nosso planeta, decorrente de uma exacerbação do efeito estufa, passou a fazer parte das preocupações da humanidade, com constante cobertura pela mídia. Esse efeito ocorre devido à presença de gases-estufa como, por exemplo, o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4), o óxido nitroso (N2O), entre outros. O dióxido de carbono tem sido apontado como o grande vilão da exacerbação do efeito estufa, já que sua presença na atmosfera decorre, em grande parte, de atividades humanas, com maior crescimento no final do século XVIII em decorrência do aumento no uso de combustíveis fósseis. Atualmente o teor de CO2 na atmosfera terrestre oscila em torno de 365 mL/m3. TOLENTINO, M. ROCHA-FILHO, R. C. A Química no Efeito Estufa. 41 - (IFGO) Considerando que o gás carbônico tenha o comportamento de um gás perfeito e que esteja nas CNATP (Condições Normais Atmosféricas de Temperatura), indique o número de mols desse gás presente em cada metro cúbico de gás atmosférico. Dados: T = 25 ºC ou 298K; p = 1 atm e R= 0,082 L. atm. K–1. mol–1) a) 14,1 mols b) 178,0 mols c) 0,01 mols d) 17,8 mols e) 0,1 mols TEXTO: 5 - Comum à questão: 42 Um peixe ósseo com bexiga natatória, órgão responsável por seu deslocamento vertical, encontra-se a 20 m de profundidade no tanque de um oceanário. Para buscar alimento, esse peixe se desloca em direção à superfície; ao atingi-la, sua bexiga natatória encontra-se preenchida por 112 mL de oxigênio molecular. 42 - (UERJ) Considere que o oxigênio molecular se comporta como gás ideal, em condições normais de temperatura e pressão. Quando o peixe atinge a superfície, a massa de oxigênio molecular na bexiga natatória, em miligramas, é igual a: a) 80 b) 120 c) 160 d) 240 GABARITO 1) Gab: D 2) Gab: D 3) Gab: B 4) Gab: B 5) Gab: C 6) Gab: D 7) Gab: B 8) Gab: C 9) Gab: B 10) Gab: A 11) Gab: D 12) Gab: B 13) Gab: A 14) Gab: Equação química, balanceada, de decomposição da azida de sódio Cálculo da massa da azida de sódio Quantidade de matéria de N2(g) Massa molar de Massa da azida de sódio necessária para inflar o airbag 15) Gab: C 16) Gab: M = 72,6 g/mol 17) Gab: D 18) Gab: A 19) Gab: E 20) Gab: D 21) Gab: CCℓF3 (fréon 12) 22) Gab: E 23) Gab: C 24) Gab: a) • O2(g): gás oxigênio Þ gás vital e essencial à respiração. • O3(g): gás ozônio Þ proteção contra raios ultravioleta provenientes do Sol, constituindo a camada de ozônio. b) m = 6400 g de O2 25) Gab: a) P1 = 30 atm; 27ºC; T1 = 300K P2 = ?; –13ºC; T2 = 260K Volume constante: V1 = V2 P2 = 26 atm b) Sendo a transformação isovolumétrica (V = cte), pode-se calcular o volume do pneu em qualquer uma das situações apresentadas. Assim: P = 30 atm T = 300 K V = ? m = 14 kg = 14000 g N2 = 28 g/mol V = 410 L c) A estrutura que se repete no poli-isopreno é: O monômero possui quatro átomos de carbono na cadeia principal e uma ramificação metil (– CH3). Os monômeros vão-se unindo devido às quebras das duplas-ligações nos átomos de carbono assinalados (polímero de adição). Concluímos que a fórmula estrutural do monômero é: 26) Gab: a) A equação química deve ilustrar a eliminação de CO2 a partir dos reagentes indicados: H2PO4–(aq) + HCO3–(aq) HPO42–(aq) + H2O (aq) + CO2(g). Pode-se escrever também: H2PO4–(aq) + HCO3–(aq) HPO42–(aq) + H2CO3 e H2CO3(aq) H2O(aq) + CO2(g) H+(aq) + HCO3–(aq) CO2(g) + H2O(aq). b) P = 93000 Pa T = 298 K V = 1,45 10–3 m3 R = 8,3 Pa m3 mol–1 K–1 PV = n R T n = PV/RT n = 93000 1,45 10–3 / 8,3 298 n = 134,85/2473,4 n = 0,055 moles de CO2 A massa molar do NaHCO3 é: 23 + 1 + 12 + 48, ou seja, 84g. Assim, a quantidade (em massa) de CO2 = 0,055 84, que corresponde a 4,62 g. 27) Gab: 25 28) Gab: E 29) Gab: B 30) Gab: B 31) Gab: E 32) Gab: A 33) Gab: D 34) Gab: B 35) Gab: C 36) Gab: D 37) Gab: B 38) Gab: A 39) Gab: E 40) Gab: E 41) Gab: C 42) Gab: C Lista de Exercícios – Misturas Gasosas 01 - (FCM MG) A nitroglicerina, de fórmula C3H5N3O9, é um explosivo poderoso. Sua decomposição pode ser representada pela seguinte equação química parcialmente balanceada: 4 C3H5N3O9 N2 + CO2 + H2O + O2. Com base nessas informações e em seus conhecimentos, é INCORRETO afirmar que: a) O percentual de carbono na glicerina é de cerca de 15,86% em massa. b) A partir de 100 g de nitroglicerina pode-se obter cerca de 3,5g de oxigênio. c) A explosão é devido à formação de gases que geram uma rápida contração de volume. d) Se a quantidade de oxigênio obtida for 0,099 mol, o rendimento da reação será de 90,0%. 02 - (UNITAU SP) Uma mistura gasosa contendo 32 g de O2 e 44 g de CO2, contida em um volume de 22,4 L, na temperatura de 0 ºC, exerce uma pressão total de Massas atômicas: O = 16 e C = 12 a) 0,5 atm b) 1 atm c) 1,5 atm d) 2,0 atm e) 2,5 atm 03 - (UNESP SP) Enquanto estudava a natureza e as propriedades dos gases, um estudante anotou em seu caderno as seguintes observações sobre o comportamento de 1 litro de hidrogênio e 1 litro de argônio, armazenados na forma gasosa à mesma temperatura e pressão: I. Têm a mesma massa. II. Comportam-se como gases ideais. III. Têm o mesmo número de átomos. IV. Têm o mesmo número de mols. É correto o que o estudante anotou em a) I, II, III e IV. b) I e II, apenas. c) II e III, apenas. d) II e IV, apenas. e) III e IV, apenas. 04 - (UNESP SP) Dois tanques contendo um mesmo tipo de gás ideal, um de volume 5 L e pressão interna de 9 atm, e outro de volume 10 L e pressão interna de 6 atm, são conectados por uma válvula. Quando essa é aberta, é atingido o equilíbrio entre os dois tanques à temperatura constante. A pressão final nos tanques é a) 3 atm. b) 4 atm. c) 7 atm. d) 12 atm. e) 15 atm. 05 - (UEM PR) Um recipiente contém 32 g de metano (CH4) e 56 g de monóxido de carbono. Sabendo-se que a pressão total da mistura é igual a 10 atm, qual é a pressão parcial, em atm, exercida pelo metano? (Dados: C = 12; H = 1; O = 16) 06 - (FURG RS) O ar é uma mistura de gases. Mais de 78% desta mistura é de nitrogênio. O oxigênio representa cerca de 21%. O argônio 0,9% e o dióxido de carbono 0,03%. O restante é constituído de outros gases. O volume ocupado pelo oxigênio nessa mistura, em um ambiente de 10 L, é: a) 2,1 L b) 4,7 L c) 10 L d) 17,7 L e) 22,4 L 07 - (UEPB) Um determinado recipiente contém uma mistura de gases composta de 20% de anidrido carbônico, 30% de hélio e 50% de etano, em volume. Sabendo-se que as porcentagens em volume dos componentes de uma mistura gasosa, também representam as porcentagens em número de mols desses componentes, assinale a alternativa que indica a pressão parcial de cada componente, quando a pressão da mistura for igual a 600mmHg, respectivamente, em mmHg. a) 120, 180 e 300. b) 100, 200 e 300. d) 100, 300 e 200. c) 120, 180 e 200. e) 300, 120 e 180. 08 - (ACAFE SC) Baseado nos conceitos sobre os gases analise as afirmações a seguir. I. Doze gramas de gás hélio ocupam o mesmo volume que 48g de gás metano, ambos nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP). II. Em um sistema fechado para proporcionar um aumento na pressão de uma amostra de gás numa transformação isotérmica é necessário diminuir o volume desse gás. III. Em um recipiente fechado existe 1 mol do gás A mais uma certa quantidade mol do gás B, sendo que a pressão total no interior do recipiente é 6 atm. Se a pressão parcial do gás A no interior do recipiente é 2 atm a quantidade do gás B é 3 mol. Dados: C: 12 g/mol; H: 1 g/mol; He: 4 g/mol. Assinale a alternativa correta. a) Todas as afirmações estão corretas. b) Todas as afirmações estão incorretas. c) Apenas I e II estão corretas. d) Apenas a I está correta. 09 - (UECE) Um estudante de química introduziu um chumaço de palha de aço no fundo de uma proveta e inverteu-a em uma cuba de vidro contendo água, conforme a figura abaixo. Um dia depois, ao verificar o sistema, o estudante percebeu que o nível da água no interior da proveta havia subido e a palha de aço estava enferrujada. Assim, ele concluiu acertadamente que a) a elevação do nível da água da proveta é ocasionada pela pressão osmótica. b) o metal da palha de aço ganhou elétrons, sofrendo redução. c) não houve interferência da pressão externa no experimento. d) o experimento permite calcular o percentual de oxigênio no ar atmosférico. 10 - (FGV SP) O consumo brasileiro total de explosivos não militares é da ordem de 200 mil t/ano por empresas mineradoras como a Vale (Carajás e Itabira), MBR, Yamana, dentre outras. O principal explosivo empregado é o nitrato de amônio, embalado em cartuchos. Sua ação como explosivo se deve à sua instabilidade térmica. Por meio da ignição de um sistema detonador, esse sal se decompõe resultando em produtos gasosos de acordo com a seguinte equação química: NH4NO3 N2(g) + 2 H2O(g) + ½ O2(g) (Explosivos em Expansão, em Posto de Escuta: crônicas químicas e econômicas. Considerando um cartucho com a capacidade de 1,0 L, contendo 160 g de nitrato de amônio, no instante da ignição, quando ocorre a completa reação de decomposição do sal a 167 ºC, a pressão no interior do cartucho, no instante de sua ruptura e explosão é, em atm, igual a aproximadamente (Dado: R = 0,082 atm.L.mol–1.K–1) a) 1,0 102. b) 1,0 103. c) 2,5 102. d) 2,5 103. e) 7,0 102. 11 - (UECE) Considere uma mistura dos gases nitrogênio, oxigênio e dióxido de carbono. Conhecem-se as pressões parciais do nitrogênio (0,40 atm), do oxigênio (0,20 atm) e a pressão total da mistura (0,80 atm). Quando a massa de nitrogênio for 7 g, a massa do oxigênio será a) 2,0 g. b) 4,0 g. c) 6,0 g. d) 8,0 g. 12 - (Unimontes MG) O oxigênio gasoso gerado in vitro, em uma simulação de fotossíntese, é coletado sobre a água. O volume do gás coletado a 22°C e à pressão atmosférica de 1,0 atm é 186mL. Considerando que a pressão de vapor da água a 22°C é 0,03 atm, a massa de oxigênio produzida é, aproximadamente, igual a a) 0,95 g. b) 0,24 g. c) 0,74 g. d) 0,01g. 13 - (UNICAMP SP) Um importante fator natural que contribui para a formação de óxidos de nitrogênio na atmosfera são os relâmpagos. Considere um espaço determinado da atmosfera em que haja 20 % em massa de oxigênio e 80 % de nitrogênio, e que numa tempestade haja apenas formação de dióxido de nitrogênio. Supondo-se que a reação seja completa, consumindo todo o reagente limitante, pode-se concluir que, ao final do processo, a composição percentual em massa da atmosfera naquele espaço determinado será aproximadamente igual a a) 29 % de dióxido de nitrogênio e 71 % de nitrogênio. b) 40 % de dióxido de nitrogênio e 60 % de nitrogênio. c) 60 % de dióxido de nitrogênio e 40 % de nitrogênio. d) 71 % de dióxido de nitrogênio e 29 % de nitrogênio. Dados: Equação da reação: ½ N2 + O2 ® NO2 Massas molares em g mol-1: N2 = 28 , O2 = 32 e NO2 = 46 14 - (UEFS BA) A análise de um sistema formado por substâncias gasosas deve levar em consideração as condições de pressão, de volume e de temperatura porque, no estado gasoso, as moléculas se encontram mais separadas umas das outrasdo que no estado líquido e sólido. Considerando-se que, em umrecipiente metálico fechado com capacidade para 20,0L, coexistem, sem reagir, 56,0g de nitrogênio, N2(g), e 12,0g de hélio, He(g), à pressão de 7,2atm, e que esses gases se comportam como ideais, é correto afirmar: a) O aumento da temperatura ambiente não interfere na energia cinética das partículas dentro do recipiente. b) A um volume constante, a pressão exercida pelos gases é inversamente proporcional à temperatura. c) O valor da pressão parcial do nitrogênio, presente no recipiente, é de, aproximadamente, 2,0atm. d) A quantidade de moléculas do nitrogênio na mistura é maior do que a de átomos de hélio. e) A temperatura do sistema é, aproximadamente, de 78ºC. 15 - (UERN) Observe as imagens de recipientes de mesmo volume, contendo amostras gasosas diferentes. Considere que cada fórmula representa 0,5 mol de H2(g), H2O(g), Cl2 (g), CO2 (g) e He(g). As amostras que se encontram nas mesmas condições de temperatura e pressão são apenas a) I e V. b) I e III. c) II e IV. d) III e IV. 16 - (UEFS BA) Um cilindro metálico com capacidade para 100,0L contém 24g de hidrogênio, H2(g), e 32g de metano, CH4(g), a uma temperatura de 27°C. Considerando-se que os gases se comportam como ideais, é correto concluir: a) O aumento da temperatura ambiente reduz a pressão exercida pelos gases dentro do recipiente. b) O percentual de metano na mistura é de, aproximadamente, 57,1%, em volume. c) A pressão parcial do metano no recipiente é dobro da pressão do hidrogênio. d) O valor da fração molar do hidrogênio na mistura é, aproximadamente, 0,86. e) A pressão exercida pelos gases dentro do cilindro é de 6,8atm. 17 - (UEM PR) A respeito das transformações dos gases ideais e com base nos seus conhecimentos sobre proporcionalidade, assinale o que for correto. 01. A pressão e o volume de um gás ideal são grandezas inversamente proporcionais. 02. Em uma transformação isotérmica de um gás ideal, o volume do gás não se altera devido à não alteração da temperatura. 04. Em uma transformação isobárica, se um gás ideal dobrar de volume, então sua temperatura se reduzirá à metade. 08. A lei dos gases ideais sugere que a mesma quantidade de mols de gases diferentes, nas mesmas condições de temperatura e de pressão, ocupa volumes diferentes. 16. O resultado do produto de duas grandezas inversamente proporcionais é constante. 18 - (UFPE) O metano (CH4, massa molar 16 g mol–1) é considerado um gás estufa, pois pode contribuir para aumentar a temperatura da atmosfera, que, por sua vez, é composta praticamente por 75% em massa de dinitrogênio (N2, massa molar 28 g mol–1) e 25% em massa de dioxigênio (O2, massa molar 32 g mol–1). Considerando gases ideais na mesma temperatura, analise as proposições a seguir. 00. A uma mesma pressão, 16 g de CH4 ocupa o mesmo volume que 28 g de N2. 01. Na atmosfera, a pressão parcial de N2 é três vezes menor que a pressão parcial de O2. 02. Num recipiente com volume constante contendo a mesma massa de CH4 e de O2, a pressão parcial de CH4 é duas vezes maior que a pressão parcial de O2. 03. A energia cinética média de um mol de N2 é 7/8 menor que a de um mol de O2. 04. Um mol de CH4 tem 5/2 vezes mais energia potencial que um mol de N2. 19 - (Mackenzie SP) Três recipientes indeformáveis A, B e C, todos com volumes iguais, contêm, respectivamente, três diferentes gases de comportamento ideal, conforme a descrição contida na tabela abaixo. Os balões são interligados entre si por conexões de volumes desprezíveis, que se encontram fechadas pelas válvulas 1 e 2. O sistema completo encontra-se ilustrado na figura a seguir. Ao serem abertas as válvulas 1 e 2, a mistura gasosa formada teve sua temperatura estabilizada em 300 K. Desse modo, a pressão interna final do sistema é igual a a) 1,5 atm. b) 2,0 atm. c) 2,5 atm. d) 3,0 atm. e) 3,5 atm. 20 - (UNIFOR CE) Os mergulhadores de grandes profundidades usam oxigênio misturado com hélio. Um cilindro de mergulho contém uma mistura de O2 e He de densidade igual a 1,000 g.L–1, sob uma pressão de 760 Torr à temperatura ambiente de 27ºC. Dados: R = 0,082 L.atm.mol–1.K–1 a) A porcentagem volumétrica de hélio nesta mistura é 72% (vol/vol). b) A pressão parcial do oxigênio nesta mistura é aproximadamente 160 Torr. c) A porcentagem volumétrica de oxigênio nesta mistura é aproximadamente 21% (vol/ vol). d) A pressão parcial do hélio nesta mistura é 600 Torr. e) A porcentagem molar de oxigênio nesta mistura é aproximadamente 74% (mol/mol). 21 - (UNIFOR CE) O GLP (Gás Liquefeito de Petróleo) é uma mistura de gases derivada da destilação do petróleo, que contém como componentes principais o propano, C3H8, e o butano, C4H10. Os gases são liquefeitos por compressão. Dentro do botijão de GLP, estabelece-se um equilíbrio físico entre as fases líquida e gasosa, a respeito do qual podemos corretamente afirmar: a) No botijão de GLP, a composição molar da fase gasosa é idêntica à composição da fase líquida, a uma dada temperatura. b) No botijão de GLP, a fase gasosa é mais rica em butano. c) No botijão de GLP, a pressão parcial dos gases componentes depende da temperatura e independe da identidade dos gases componentes. d) No botijão de GLP, a pressão parcial de cada componente na fase gasosa é proporcional à massa de cada gás componente da fase gasosa, a uma dada temperatura. e) À medida que o volume da fase líquida no botijão de GLP diminui em decorrência do uso do gás, a fase gasosa se torna crescentemente mais rica em butano. 22 - (UFF RJ) Num recipiente de 3,0 L de capacidade, as seguintes pressões parciais foram medidas: N2 = 0,500 atm; H2 = 0,400 atm; NH3 = 2,000 atm. O H2(g) é retirado do recipiente até que a pressão do N2(g) na nova situação de equilíbrio seja igual a 0,720 atm. Com base na informação, pede-se: a) Escrever a equação balanceada, representativa da mistura gasosa em reação; b) Calcular as pressões parciais dos componentes da mistura gasosa, na nova situação de equilíbrio. 23 - (UEM PR) Considere todos os gases descritos abaixo como gases ideais e assinale o que for correto (Dados R = 0,082 atm L K–1 mol–1). 01. O volume ocupado por 100 mols de O2(g) quando comprimido a 100 atm à 25 ºC é de, aproximadamente, 24,5 litros. 02. Nas CNTP, um gás de massa molar igual a 75 g/mol possui densidade aproximadamente igual a 30 gramas por litro. 04. Em 30 litros de uma mistura gasosa contendo 19 g de F2 e 8 g de O2 a 27 ºC, a pressão parcial do O2 é menor do que a pressão parcial do F2. 08. As forças de atração e repulsão entre as moléculas gasosas são desprezíveis. 16. Nas mesmas condições experimentais, o gás amônia se difunde mais rapidamente do que o gás cloro. 24 - (PUC GO) BOBO PLIN – Pára com isso! Pára com isso! (Menelão pára, Bobo Plin se contém.) E escuta. Escuta bem, com seus dois ouvidos. (Pausa. Toma fôlego.) Eu não entrei na trilha dos saltimbancos por acaso, nem para ser um reles fazedor de graça. Eu queria consagrar a minha vida através do ofício que escolhi obedecendo a um imperioso apelo vocacional. Mas você, você, com sua ganância... suas receitas de sucesso, você, você, você sim, você, Menelão, sem nenhum escrúpulo, sem nenhuma sensibilidade, veio me falar de mil e um palhaços geniais. Olha, Bobo Plin, tem um que é de total pureza. Ele comove multidões quando aprisiona um raio de sol e o leva pra casa. Tem um que faz balões de gás dançarem quando toca sua trompete. Teve um que ridicularizou um tirano, assassino sanguinário que queria ser o senhor absoluto do mundo. E o magro sonso. E o gordo ingênuo e bravo. E o comprido de calça pela canela, arcado pra frente devido ao pesado fardo da indignação constante e sincera contra a mecanização imposta ao homem moderno. Tem também, você me dizia, os que dão piruetas, os que saltam, dão cambalhotas, levam bofetões, os que tocam música clássica em garrafas vazias penduradas num varal. Tem outro... e outro... e outro... Me contou até que tinha um pobre palhaço louco, que queria ser o jogral de Nossa Senhora Mãe Santíssima e que andava pelas igrejas jogando malabares diante das imagens da Santa Maria. Esse, você me disse, morreu enforcado na cruz do Senhor Jesus Cristo, numa catedral gótica. (Pausa.) [...] (MARCOS, Plínio. Balada de um palhaço. Edição do Autor, 1986. p. 14-15. Pocket book.) Marque a alternativa correta: a) “Tem [...] os que tocam música clássica em garrafas vazias penduradas num varal” (MARCOS, 1986). O vidro que compõe garrafas, em sua forma pura, é um óxido metálico superesfriado, transparente, essencialmente inerte e biologicamente inativo, que pode ser fabricado com superfícies muito lisas e impermeáveis. O vidro geralmente é frágil, quebra-se com facilidade. O vidro comum se obtém por fusão de dióxido de silício (SiO2), carbonato de sódio (Na2CO3) e carbonato de cálcio (CaCO3). O pH dos sais citados na composição do vidro da garrafa é de caráter ácido. b) “[...] Tem um que faz balões de gás dançarem quando toca sua trompete” (MARCOS, 1986). Um desses balões de gás tem volume de 25 L. A temperatura local é de 25ºC e a pressão é de 1 atm. Se o palhaço transportar esse balão para outro local com pressão atmosférica de 720 mmHg, nessa mesma temperatura, teremos volume aproximado de 26,3 L. Assim, ao se diminuir a pressão, aumenta-se o volume em dada temperatura. Dado: 1 atm = 760 mmHg. c) “E o magro sonso. E o gordo ingênuo e bravo.” (MARCOS, 1986). Um indivíduo gordo, geralmente, consome muita sacarose ou açúcar comum, que é um monossacarídio, encontrado principalmente na cana-de-açúcar e na beterraba, de fórmula molecular C12H22O11. d) “Pára com isso! Pára com isso! (Menelão pára, Bobo Plin se contém) E escuta. Escuta bem, com seus dois ouvidos.” (MARCOS, 1986). A respeito de escutar bem com os dois “ouvidos”, é interessante saber sobre a composição da cera que se forma naturalmente dentro de nossos ouvidos. Segundo a anatomia, temos, na parte interna da orelha, um canal mais fechado com poucos pelos e que possui glândulas sebáceas; estas são as responsáveis pela produção do cerume, a popular cera de ouvido. O cerume é composto por uma mistura de queratina e ácidos graxos saturados e insaturados. Do ponto de vista estrutural, os ácidos graxos insaturados são lineares, ao passo que os saturados não o são, devido à existência da isomeria cis-trans nas ligações duplas. 25 - (UERN) Um sistema de balões contendo gás hélio (He), nas quantidades e nos volumes apresentados, está ligado por uma torneira (T) que, inicialmente, está fechada. Observe. Considerando que os gases apresentam comportamento ideal e que a temperatura permanece constante, é correto afirmar que a) a pressão em A será a mesma em B. b) ao abrir a torneira, se observará variação na pressão do sistema. c) ao dobrar a pressão nos sistemas A e B, o volume ocupado pelos gases será 1/2 L e 1 L, respectivamente. d) as moléculas do sistema B colidem com mais frequência com a parede do recipiente do que as moléculas do sistema A. 26 - (UFPR) Num depósito há três cilindros idênticos de gás, numa mesma temperatura, e cada cilindro possui um rótulo com as seguintes informações: Dados MM(g/mol): C = 12,01; H = 1,008; O = 15,999; N = 14,007; He = 4,003. Com base nesse quadro, considere as seguintes afirmativas: 1. O cilindro 1 apresenta a maior pressão parcial de O2. 2. O cilindro 2 apresenta a menor pressão parcial de N2. 3. O cilindro 3 apresenta a menor pressão parcial de O2. 4. O cilindro 3 apresenta a maior pressão total. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. 27 - (UEFS BA) O estudo dos gases proporciona excelentes exemplos de aplicação do método cientifico, que mostra como a observação de regularidades da natureza, por meio da experimentação, conduz a leis e como essas poderiam ser explicadas por meio de teorias e de modelos. O comportamento de oxigênio, O2(g), contido em um recipiente de 6,0L, a pressão de 5,0atm, interligado por meio de uma válvula a outro de 15,0L, onde há vácuo, de acordo com a figura, constitui exemplo de aplicação do método científico ao sistema gasoso. Admitindo-se que a temperatura do sistema formado pelos recipientes é igual a 27ºC, o volume de O2(g) no interior da ligação é desprezível e esse gás é considerado ideal, é correto afirmar: a) O número de moléculas de O2(g) existente no interior do recipiente I, antes da abertura da válvula, é 6,02´1023. b) A pressão exercida pela massa de O2(g) no sistema, após aberta a válvula, é igual a 1,5atm. c) A massa de oxigênio contida no sistema é, aproximadamente, 39,0g. d) A pressão do oxigênio aumenta após a abertura da válvula com a expansão do volume do gás. e) A quantidade de matéria de O2(g), no interior do sistema, é 1,0mol, de acordo com a hipótese de Lorenzo Avogrado. 28 - (UERJ) Dois balões idênticos são confeccionados com o mesmo material e apresentam volumes iguais. As massas de seus respectivos conteúdos, gás hélio e gás metano, também são iguais. Quando os balões são soltos, eles alcançam, com temperaturas internas idênticas, a mesma altura na atmosfera. Admitindo-se comportamento ideal para os dois gases, a razão entre a pressão no interior do balão contendo hélio e a do balão contendo metano é igual a: a) 1 b) 2 c) 4 d) 8 29 - (UEM PR) Considerando os dois principais gases envolvidos no processo de respiração e os dados fornecidos abaixo, assinale o que for correto. Dados: R = 0,082 atm.L.mol–1.K–1 1atm = 760 mmHg 01. Nas mesmas condições de pressão e de temperatura, o gás oxigênio é aproximadamente 4 vezes mais denso do que o dióxido de carbono. 02. Ao nível do mar, a pressão atmosférica corresponde à soma das pressões parciais dos gases O2 e CO2. 04. Um recipiente de 100 L preenchido com ar a 27ºC, a uma pressão de 1 atm, tem aproximadamente 0,85 mols de gás O2. 08. As trocas gasosas entre o ar e as superfícies respiratórias ocorrem por difusão. 16. Como a pO2 no sangue dos capilares do pulmão é menor do que a pO2 do ar no interior dos pulmões, ocorrerá difusão do gás oxigênio do sangue para o ar alveolar. 30 - (UFG GO) Em um processo industrial, um reator de 250 L é preenchido com uma mistura gasosa composta de 50 kg de N2O; 37 kg de NO e 75 kg de CO2. Considerando-se a temperatura de 527 ºC, a pressão interna, em atm, do reator, será, aproximadamente, Dado: R = 0,082 atm L mol–1 K–1 a) 1 b) 108 c) 350 d) 704 e) 1069 31 - (UEM PR) Um recipiente hermeticamente fechado, que pode ter sua temperatura e sua pressão controladas, está preenchido com 30 g de gás hidrogênio, 64 g de gás oxigênio e 84 g de gás nitrogênio. A partir dessas informações, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). Assuma que os gases se comportam como gases ideais. 01. Nas CNTP, a pressão parcial do gás hidrogênio é maior do que a soma das pressões parciais dos gases oxigênio e nitrogênio. 02. Nas CNTP, o volume parcial de oxigênio é 10% do volume total. 04. A razão entre as pressões parciais de hidrogênio e oxigênio se altera com a mudança na temperatura do recipiente de 300 K para 350 K, na pressão de 1 atm. 08. Nas CNTP, o volume do recipiente é de 448 litros. 16. Essa mistura será sempre homogênea, entre as temperaturas de –270 ºC e 300 ºC, a 5 atm de pressão. 32 - (PUC SP) Os mergulhadores conhecem os riscos do nitrogênio sob alta pressão, que pode causar narcose e a doença descompressiva. Para mergulhos profundos, em geral, são utilizadas misturas de hélio (He) e oxigênio (O2), consideradas mais seguras. Considere um cilindro contendo 64 g de He e 32 g de O2. Os pulmões de um mergulhador que está sob pressão de 5,1 atm apresentarão pressão parcial de O2 de aproximadamente a) 0,3 atm b) 1,0 atm c) 1,7 atm d) 2,5 atm e) 5,1 atm 33 - (UERJ) Uma das técnicas empregadas para separar uma mistura gasosa de CO2 e CH4 consiste em fazê-la passar por uma solução aquosa de Ba(OH)2. Uma amostra dessa mistura gasosa, com volume total de 30 L, sob temperatura de 27 ºC e pressão de 1 atm, ao reagir com a solução aquosa de Ba(OH)2, produz a precipitação de 98,5 g de BaCO3. A fração gasosa remanescente, nas mesmas condições de temperatura e pressão, contém apenas CH4. O volume, em litros, de CH4 remanescente é igual a: a) 10 b) 12 c) 15 d) 18 34 - (UEM PR) Considere uma mistura gasosa formada por 8 g de H2 e 32 g de O2 que exerce uma pressão total igual a 50 kPa em um recipiente de 40 litros e assinale o que for correto. 01. A fração, em mols, de hidrogênio é 0,8. 02. A pressão parcial do oxigênio é 10 kPa. 04. O volume parcial do hidrogênio é 32 litros. 08. A porcentagem, em volume, do oxigênio é 20 %. 16. A pressão parcial do hidrogênio é 45 kPa. 35 - (EsPCEX) A nitroglicerina é um líquido oleoso de cor amarelo-pálida, muito sensível ao choque ou calor. É empregada em diversos tipos de explosivos. Sua reação de decomposição inicia-se facilmente e gera rapidamente grandes quantidades de gases, expressiva força de expansão e intensa liberação de calor, conforme a equação da reação: 4 C3H5N3O9 (l) 6 N2 (g) + 12 CO2 (g) + 10 H2O (g) + O2 (g) Admitindo-se os produtos gasosos da reação como gases ideais, cujos volumes molares são iguais a 24,5 L, e tomando por base a equação da reação de decomposição da nitroglicerina, o volume total aproximado, em litros, de gases produzidos na reação de decomposição completa de 454 g de nitroglicerina será de Dados: massa molar da nitroglicerina = 227 g/mol; volume molar = 24,5 L/mol (25 ºC e 1 atm) a) 355,3 L b) 304,6 L c) 271,1 L d) 123,5 L e) 89,2 L 36 - (PUC GO) O fogão utilizado em nossas casas é predominantemente alimentado por gás envasado em botijões de aço. O botijão de uso doméstico possui capacidade para conter 31,5 L, que correspondem a 13 kg de Gás Liquefeito de Petróleo (GLP) ou simplesmente gás de cozinha. O GLP é um subproduto do petróleo, formado pela mistura de propano (C3H8) e butano (C4H10). Analise as afirmativas a seguir: I. Se dentro do botijão for armazenado um gás perfeito, o volume ocupado pelas suas moléculas e as interações entre elas serão desprezíveis. II. Pela lei da conservação das massas, a queima de 13 kg de gás de cozinha irá produzir 13 kg de produtos da reação. III. Em um botijão contendo 31,5 L de um gás perfeito, submetido à pressão de 1 atm e temperatura de 0ºC, haverá aproximadamente 8,5 1023 moléculas do referido gás. Dados: número de Avogadro 6,022 1023; volume molar 22,4 L/mol. IV. Supondo-se que um botijão de gás cheio, com 13 kg de uma mistura em estado gasoso composta por 55% de butano e 45% de propano, a pressão parcial desses gases é, respectivamente, de 97 atm e 104 atm. Dados: R = 0,082 atm.L/mol.K; T = 273,15K; V = 31,5 L. Em relação às proposições analisadas, assinale a única alternativa cujos itens estão todos corretos: a) I e III. b) I e IV. c) II e III. d) II e IV. 37 - (UFSC) Em uma aula de laboratório de química, os estudantes juntamente com o professor realizaram experimentos com o objetivo de investigar a quantidade de gás carbônico (CO2) presente no refrigerante. Cada grupo de estudantes recebeu uma lata de refrigerante de cola do tipo normal e fechada, e iniciou-se a experimentação, provocando a liberação de todo o gás contido no refrigerante. Como o processo é realizado por meio de pesagem por diferença, antes de abrir a lata e após a eliminação do gás, alguns cuidados foram tomados, a fim de minimizar os erros experimentais. O quadro a seguir apresenta os valores de massa obtidos pelos estudantes durante o procedimento experimental. (Adaptado de: CAVAGIS, A. D. M.; PEREIRA, E. A.; OLIVEIRA, C. L. a) Considerando que a massa molar do , que a equação dos gases ideais é dada pela fórmula , que a constante dos gases ideais é igual a e que o quadro apresenta os dados obtidos experimentalmente pelos estudantes, qual o volume, em litros, que a massa de CO2 contida na bebida ocuparia a uma temperatura ambiente de 25 ºC e pressão de 1 atm? b) Se a quantidade de fosse armazenada em um recipiente fechado e introduzido 1,44 g de gás oxigênio através de um orifício, mantendo pressão a 1 atm e temperatura a 298 K, qual seria a pressão parcial do CO2 (em atm) nessa mistura? TEXTO: 1 - Comum à questão: 38 A produção mundial de amônia é feita praticamente por meio da reação entre os gases N2 e H2, pelo processo denominado Haber-Bosch, conforme a reação: 3H2(g) + N2(g) ® 2NH3(g) Para a produção de NH3(g), foram misturados 5, 00L de nitrogênio líquido e 5, 00L de hidrogênio líquido em um reator catalítico de volume igual a 70, 0L, o qual foi aquecido à temperatura de 477 ºC. 38 - (UEL PR) Supondo que não ocorra reação durante a vaporização, a pressão no interior do reator, quando todo o nitrogênio líquido e todo o hidrogênio líquido foram vaporizados, é igual a: Dados: Densidade: nitrogênio líquido = 0, 80g mL–1 e hidrogênio líquido = 0, 07g mL–1 Constante dos gases: R = 0, 082 atm L mol–1K–1 a) 186 atm b) 278 atm c) 320 atm d) 450 atm e) 630 atm TEXTO: 2 - Comum à questão: 39 Desde 2012, a maioria dos veículos pesados fabricados no Brasil, como caminhões e ônibus, passaram a contar com a tecnologia SCR (do inglês Selective Catalyst Reduction). No escapamento destes veículos, os gases provenientes da combustão do óleo diesel entram em contato com um agente chamado de ARLA 32 (Agente Redutor Líquido Automotivo). O ARLA 32 é uma solução aquosa de ureia com concentração de 32,5% que atua na redução dos óxidos de nitrogênio (NOx) presentes nos gases de escape transformando-os em vapor de água e nitrogênio, inofensivos para o meio ambiente. Quando injetada no sistema de escape dos veículos, a solução é vaporizada e a ureia sofre uma decomposição representada pela equação seguinte: Equação 1: Então, a amônia formada reage com os óxidos de nitrogênio conforme as equações abaixo: Equação 2: 6 NO + 4 NH3 5 N2 + 6 H2O Equação 3: 6 NO2 + 8 NH3 7 N2 + 12 H2O 39 - (UFGD MS) Considerando que a reação representada pela Equação 3 acontece em um recipiente fechado de 1 L a 373 K, qual é a variação da pressão total exercida no recipiente quando os reagentes são completamente convertidos nos produtos? Dadas as pressões parciais dos gases: PNO2 = 184 atm; PNH3 = 245 atm; PN2 = 214 atm; PH2O = 367 atm. a) 152 atm b) 200 atm c) 429 atm d) 581 atm e) 459 atm GABARITO 1) Gab: C 2) Gab: D 3) Gab: D 4) Gab: C 5) Gab: 5 atm 6) Gab: C 7) Gab: A 8) Gab: C 9) Gab: D 10) Gab: C 11) Gab: B 12) Gab: B 13) Gab: A 14) Gab: E 15) Gab: D 16) Gab: D 17) Gab: 17 18) Gab: VFVFF 19) Gab: B 20) Gab: E 21) Gab: E 22) Gab: a) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) b) x = 0.300 atm3 23) Gab: 29 24) Gab: B 25) Gab: C 26) Gab: A 27) Gab: C 28) Gab: C 29) Gab: 12 30) Gab: E 31) Gab: 11 32) Gab: A 33) Gab: D 34) Gab: 15 35) Gab: A 36) Gab: A 37) Gab: a) n mol de CO2 = T = 25 + 273 = 298 K Empregando-se a equação dos gases ideais, tem-se que: PV = n R T 1 atm V = 0,045 mol 0,082 298 K V = 1,1 dm3 = 1,1 L b) Tem-se 0,045 mol de CO2 e mols de O2. Assim, a fração em mol do . Como a pressão parcial do CO2 é igual ao produto da fração em mol pela pressão total, então a pressão parcial de CO2 = 0,50 1 atm = 0,50 atm. 38) Gab: B 39) Gab: A TESTE As listas completas com imagens e tabelas estão no botão "Listas de Exercícios" Lista de Exercícios – Densidade, Difusão e Efusão Gasosa 01 - (FUVEST SP) A velocidade com que um gás atravessa uma membrana é inversamente proporcional à raiz quadrada de sua massa molar. Três bexigas idênticas, feitas com membrana permeável a gases, expostas ao ar e inicialmente vazias, foram preenchidas, cada uma, com um gás diferente. Os gases utilizados foram hélio, hidrogênio e metano, não necessariamente nesta ordem. As bexigas foram amarradas, com cordões idênticos, a um suporte. Decorrido algum tempo, observou-se que as bexigas estavam como na figura. Conclui-se que as bexigas A, B e C foram preenchidas, respectivamente, com a) hidrogênio, hélio e metano. b) hélio, metano e hidrogênio. c) metano, hidrogênio e hélio. d) hélio, hidrogênio e metano. e) metano, hélio e hidrogênio. Dados – massas molares (g/mol): H ... 1,0 ; He ... 4,0 ; C ... 12 Massa molar média do ar ... 29 g/mol 02 - (Mackenzie SP) Quatro balões idênticos foram enchidos com um mol de gás e colocados em uma caixa fechada, conforme a figura abaixo. Todos os gases encontram-se à P = 1 atm e T = 25°C. Dados:massa molar (g/mol) H=1; He= 4; C = 12; N = 14; O = 16. massa aparente do ar =28,96 g/mol. Se abrirmos a caixa, os balões que vão subir são a) I e III, apenas. b) II e III, apenas. c) I e IV, apenas. d) II e IV, apenas. e) I, II e III, apenas. 03 - (UFRJ) Um brinquedo que se tornou popular no Rio de Janeiro é um balão preto confeccionado com um saco de polietileno bem fino. A brincadeira consiste em encher parcialmente o balão com ar atmosférico (massa molar igual a 28,8 g/mol), fechá-lo e deixá-lo ao Sol para que o ar em seu interior se aqueça. Dessa forma, o ar se expande, o balão infla e começa a voar quando sua densidade fica menor do que a do ar atmosférico. Deseja-se substituir o ar no interior do balão por um gás formado por uma substância simples que, nas condições de temperatura e pressão do ar atmosférico, faça o balão voar. Desprezando a massa do filme de polietileno que constitui o balão, identifique os quatro elementos da tabela periódica que poderiam ser usados para tal fim. (Obs.: utilize uma tabela periódica). 04 - (UFTM MG) Em condições idênticas, as velocidades de difusão de dois gases são inversamente proporcionais às raízes quadradas de suas massas molares. Considerando-se os gases hélio e metano, pode-se afirmar que a velocidade de difusão do gás: Dados: massas molares (g/mol): H = 1; He = 4; C = 12 a) metano é o dobro da velocidade de difusão do gás hélio. b) metano é o triplo da velocidade de difusão do gás hélio. c) metano é o quádruplo da velocidade de difusão do gás hélio. d) hélio é o dobro da velocidade de difusão do gás metano. e) hélio é o quádruplo da velocidade de difusão do gás metano. 05 - (UFRN) A densidade de um gás é 1,96g/L, medida nas CNTP. A massa molecular desse gás é: a) 43,88 b) 47,89 c) 49,92 d) 51,32 e) 53,22 06) A densidade do hidrogênio em relação ao ar é: Dado: massa molecular do ar = 28,9u a) 0,03 b) 0,05 c) 0,07 d) 0,09 e) 1,00 07 - (ACAFE SC) Baseado nos conceitos sobre os gases, analise as afirmações a seguir. I. A densidade de um gás diminui à medida que ele é aquecido sob pressão constante. II. A densidade de um gás não varia à medida que este é aquecido sob volume constante. III. Quando uma amostra de gás é aquecida sob pressão constante é verificado o aumento do seu volume e a energia cinética média de suas moléculas mantém-se constante. Todas as afirmações corretas estão em: a) I - II - III b) II - III c) apenas I d) I - II 08 - (ITA SP) Uma amostra de 4,4 g de um gás ocupa um volume de 3,1 L a 10 ºC e 566 mmHg. Assinale a alternativa que apresenta a razão entre as massas específicas deste gás e a do hidrogênio gasoso nas mesmas condições de pressão e temperatura. a) 2,2 b) 4,4 c) 10 d) 22 e) 44 09 - (UESB BA) A liberação de gases de efeito estufa na atmosfera, a exemplo do gás carbônico, CO2(g) e do metano, CH4(g), que absorve calor com uma eficiência 37 vezes maior que o CO2, contribui para o aumento da temperatura do planeta. As temperaturas globais já aumentaram quase 1ºC e poderão subir em até 10 ºC, segundo os modelos climáticos, o suficiente para derreter grandes quantidades de gelo na Groenlândia e na Antártida, o que acarretaria o aumento do nível de volume dos oceanos em 120,0 m. Considerando-se as informações do texto, as transformações e a estrutura química da matéria, é correto afirmar: 01. O aumento do volume de água nos oceanos interfere na qualidade e na quantidade total de água existente no planeta. 02. A flutuação do gelo na água dos oceanos indica que a densidade da água, no estado sólido, é menor do que no estado líquido. 03. A geometria trigonal plana da molécula de metano justifica a maior eficiência em absorver calor quando comparado à do gás carbônico. 04. O aumento da temperatura do Planeta, à pressão constante, é consequência da decomposição dos gases de efeito estufa na atmosfera. 05. A velocidade média de difusão de 1,0 mol de moléculas de metano corresponde à metade da velocidade de difusão do mesmo número de moléculas de gás carbônico. 10 - (UFPE) Um estudante de química utiliza três balões idênticos para montar o aparato descrito pela figura abaixo. Ele encheu os balões A, B e C com hidrogênio, hélio e metano, respectivamente, e, então, os prendeu num suporte de metal. Após o enchimento, todos possuem a mesma temperatura e a mesma pressão. Os balões A e C possuem o mesmo volume, sendo o volume do balão B igual à metade do volume de A. Os gases possuem comportamento ideal. Considerando o conteúdo de cada balão e sabendo que H = 1g/mol, He = 4g/mol e C = 12g/mol, analise as proposições abaixo. 00. A massa de B é igual à massa de A. 01. O número de mols de A é maior que o número de mols de C. 02. O número de moléculas de A é igual ao número de moléculas de C. 03. A densidade de B é maior que a densidade de A. 04. Devido ao processo de efusão, C murchará mais rápido que A. 11 - (UFG GO) Analise o esquema a seguir. Na garrafa PET ilustrada no esquema, foram colocados alguns mL de etanol. Em seguida, homogenizou-se o etanol com a atmosfera interna, agitando-se a garrafa. Ao acender um fósforo próximo ao pequeno orifício na tampa, ocorre a combustão do etanol no interior da garrafa e ela é deslocada do ponto 1 para o ponto 2. Considerando-se o exposto, a) escreva a equação balanceada da combustão do etanol ocorrida (admita a combustão completa); b) explique por que a garrafa se desloca do ponto 1 para o ponto 2. 12 - (PUC SP) Em decorações de festa de aniversário, ou em parques de diversões, é muito comum encontrarmos balões coloridos cheios de gás hélio. Uma empresa especializada em balões decorativos pretendia acrescentar em sua página na internet informações a respeito do comportamento desses balões. Um dos sócios, lembrando-se de suas aulas de química, fez as seguintes afirmações: I. O balão flutua no ar, pois, apesar de sua pressão interna ser maior do que a pressão atmosférica, o gás hélio apresenta uma massa molar muito menor do que os gases nitrogênio e oxigênio, principais componentes do ar. II. Se o balão escapar, o seu volume vai aumentando à medida que sobe, estourando em determinada altitude. Essa expansão ocorre devido à menor pressão atmosférica em altitudes maiores. III. O balão de látex preenchido com hélio murcha mais rapidamente que o balão preenchido com ar, uma vez que a difusão do gás hélio pelos poros da borracha é mais rápida, devido à sua menor massa molar. Sobre essas sentenças pode-se afirmar que a) apenas a I é verdadeira. b) apenas a II é verdadeira. c) apenas a I e a III são verdadeiras. d) apenas a II e a III são verdadeiras. e) todas são verdadeiras. 13 - (UFRN) Um balão de ar quente é constituído por um saco de tecido sintético, chamado envelope, o qual é capaz de conter ar aquecido. Embaixo do envelope, há um cesto de vime, para o transporte de passageiros, e uma fonte de calor, conforme ilustra a figura a seguir. Para que o balão suba, aquece-se o ar no interior do envelope e, com isso, inicia-se a flutuação do balão. Essa flutuação ocorre porque, com o aquecimento do ar no interior do envelope, a) a densidade do ar diminui, tornando o peso do balão menor que o empuxo. b) a pressão externa do ar sobre o balão aumenta, tornando seu peso menor que o empuxo. c) a densidade do ar diminui, tornando o peso do balão maior que o empuxo. d) a pressão externa do ar sobre o balão aumenta, tornando seu peso maior que o empuxo. 14 - (FGV SP) O Brasil é um grande exportador de frutas frescas, que são enviadas por transporte marítimo para diversos países da Europa. Para que possam chegar com a qualidade adequada ao consumidor europeu, os frutos são colhidos prematuramente e sua completa maturação ocorre nos navios, numa câmara contendo um gás que funciona como um hormônio vegetal, acelerando seu amadurecimento. Esse gás a 27 ºC tem densidade 1,14 g × L–1 sob pressão de 1,00 atm. A fórmula molecular desse gás é Dado: R = 0,082 atm × L × mol–1K–1 a) Xe. b) O3. c) CH4. d) C2H4. e) N2O4. 15 - (UEM PR) Balões vendidos em parques e festas sobem porque são preenchidos com hélio ou hidrogênio. Após algumas horas, esses balões tendem a murchar, pois o gás escapa pela borracha do balão. A esse respeito assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. Hidrogênio e hélio escapam do balão através de um processo chamado difusão de gases. 02. Se um balão fosse preenchido com hidrogênio e hélio, esta mistura de gases seria homogênea. 04. A velocidade de efusão de gases depende somente do meio pelo qual esses gases efundem. 08. A densidade absoluta de um gás pode ser expressa como sendo a razão entre a sua massa molar em gramas e 22,4 litros, nas CNTP. 16. Gás sulfídrico, um gás tóxico, por ser mais denso que o ar, acumula-se junto ao solo quando escapa de seu recipiente. 16 - (UNIFOR CE) O dióxido de enxofre, SO2, o diclorofluormetano, CF2Cl2, e o metano, CH4, são poluentes atmosféricos. Sobre a estrutura e propriedades destes compostos, afirma-se: I. A velocidade de difusão do SO2 é maior do que a do CH4 e do CF2Cl2. II. Em fase condensada, as forças responsáveis pelas ligações entre as moléculas do CF2Cl2 são forças de dipolo-dipolo. III. O composto CF2Cl2 apresenta isomeria de função e apresenta atividade ótica. IV. O CH4 é uma substância simples apolar e a CF2Cl2 é uma substância composta apolar. Marque a alternativa correta sobre essas afirmações: a) Apenas II é verdadeira. b) Apenas I e II são verdadeiras. c) Apenas I, II e III são verdadeiras. d) Apenas III é verdadeira. e) Apenas II e IV são verdadeiras. 17 - (UPE PE) Dois chumaços de algodão, I e II, embebidos com soluções de ácido clorídrico, HCl, e amônia, NH3, respectivamente, são colocados nas extremidades de um tubo de vidro mantido fixo na horizontal por um suporte, conforme representação abaixo. Após um certo tempo, um anel branco, III, forma-se próximo ao chumaço de algodão I. Dados: massas molares, H = 1g/mol; Cl = 35,5 g/mol; N = 14 g/mol. Baseando-se nessas informações e no esquema experimental, analise as seguintes afirmações: I. O anel branco forma-se mais próximo do HCl, porque este é um ácido forte, e NH3 é uma base fraca. II. O anel branco formado é o NH4Cl sólido, resultado da reação química entre HCl e NH3 gasosos. III. O HCl é um gás mais leve que NH3, logo se movimenta mais lentamente, por isso o anel branco está mais próximo do ácido clorídrico. Está CORRETO o que se afirma em a) II. b) III. c) I e II. d) I e III. e) II e III. 18 - (FAMECA SP) Quatro balões de aniversário, nas condições ambientais, foram preenchidos com os gases indicados no quadro a seguir, até ficarem com o mesmo volume. Em seguida, esses balões foram amarrados com um barbante em um cabo de vassoura apoiado em duas banquetas, ficando nas posições indicadas na figura. Os dois balões que ficaram em posição mais elevada devem ser apenas a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV. 19 - (UFT TO) A figura abaixo mostra um garoto brincando com bexigas. Sabendo-se que o volume molar de um gás ao nível do mar a 25º C é 25 L mol–1 e a densidade do ar atmosférico é 1,2 g L–1. Quais são os gases que as bexigas A e B podem conter, respectivamente: a) Criptônio e dióxido de carbono b) Dióxido de carbono e hélio c) Metano e hélio d) Hélio e criptônio e) Dióxido de carbono e metano 20 - (UECE) Na eletrólise de uma solução se obtém uma mistura de gases com a seguinte composição em peso: nitrogênio 87% e oxigênio 13%. A densidade absoluta da mistura a 27ºC e 1 atm, em g/L, é a) 1,78. b) 1,96. c) 1,28. d) 1,16. 21 - (UNIFOR CE) O eucalipto é muito utilizado na fitoterapia. O óleo de eucalipto possui propriedades anti-séptica, expectorante, antiasmática, anti-inflamatória e desinfetante. O óleo produzido de folhas de eucalipto contém o composto orgânico volátil eucaliptol. A 190 oC e 60,0 Torr, uma amostra de vapor de eucaliptol tem densidade de 0,320 g/L. A massa molar do eucaliptol é: (Dados: R = 62,4 L.Torr.K–1. Mol–1) a) 80,3 g.mol–1 b) 5,2 g.mol–1 c) 54,1 g.mol–1 d) 4,1 g.mol–1 e) 8,7 g.mol–1 22 - (UEG GO) Os balões dirigíveis são inflados com uma mistura de gás hélio e outros gases. Essa mistura é menos densa do que o ar atmosférico e, por isso, esses balões flutuam. A altitude do balão é regulada por um operador que controla a temperatura interna dos gases no interior do balão. Com base nas informações e em seu conhecimento sobre química, explique: a) Como o operador faz para que o balão suba ou desça? b) Entre o helio (He) e seu cátion (He+), formado em condição especial, qual deverá apresentar o maior raio atômico? Explique. 23 - (ITA SP) Considere dois cilindros idênticos (C1 e C2), de paredes rígidas e indeformáveis, inicialmente evacuados. Os cilindros C1 e C2 são preenchidos, respectivamente, com O2(g) e Ne(g) até atingirem a pressão de 0,5 atm e temperatura de 50 ºC. Supondo comportamento ideal dos gases, são feitas as seguintes afirmações: I. O cilindro C1 contém maior quantidade de matéria que o cilindro C2. II. A velocidade média das moléculas no cilindro C1 é maior que no cilindro C2. III. A densidade do gás no cilindro C1 é maior que a densidade do gás no cilindro C2. IV. A distribuição de velocidades das moléculas contidas no cilindro C1 é maior que a das contidas no cilindro C2. Assinale a opção que apresenta a(s) afirmação(ões) CORRETA(S). a) Apenas I e III. b) Apenas I e IV. c) Apenas II. d) Apenas II e IV. e) Apenas III. 24 - (UFG GO) Balões voam por causa da diferença de densidade entre o ar interno e o externo ao balão. Considere um planeta com atmosfera de nitrogênio e um balão cheio com esse gás. Demonstre, e explique, se esse balão vai flutuar quando o ar interno estiver a 100 ºC e o externo, a 25 ºC. Admita o comportamento ideal dos gases, pressão de 1 atm e desconsidere a massa do balão. Dado:R = 0,082 atm L/K mol. 25 - (UEM PR) A respeito dos gases e das leis que regem o seu comportamento, assinale o que for correto. 01. A pressão parcial de um gás em uma mistura é medida por meio de sua fração em quantidade de matéria multiplicada pela pressão total. 02. Em um recipiente fechado contendo um gás, a energia pode ser transferida entre as moléculas do gás durante as colisões, mas a energia cinética média do gás não varia, considerando-se a temperatura constante. 04. A lei de difusão de gases de Graham considera que, se existirem dois gases sob condições idênticas, o de maior massa molar funde-se mais rapidamente. 08. Os gases reais tendem a se comportar como gases ideais a altas pressões. 16. Qualquer mistura de gases pode ser considerada como uma mistura homogênea. 26 - (Unimontes MG) Dois frascos idênticos encontram-se cheios, cada um deles com gás a 0°C. Um frasco contém 1,0 mol de dióxido de carbono, CO2, o outro, 1,0 mol de neônio, Ne. Comparando o comportamento ideal dos gases, observou-se que as moléculas de neônio apresentaram um maior número de colisões por unidade de tempo. Esse fato deve-se à a) massa molecular dos gases envolvidos. b) massa dos recipientes e dos gases. c) energia cinética média das moléculas. d) quantidade de moléculas dos gases. 27 - (UEG GO) Considere a figura abaixo e responda ao que se pede. a) Calcule a diferença de velocidade com que as moléculas de gás irão atravessar o orifício. b) Comente acerca do caráter ácido e/ou básico de soluções aquosas obtidas pelo borbulhamento dos gases acima em recipientes contento água deionizada. 28 - (UEG GO) As moléculas de ozônio (O3) são um filtro natural que diminui a incidência de raios ultravioleta no planeta. Nesse contexto, Dado: número de Avogadro = 6 ´ 1023 a) a energia cinética de uma molécula de ozônio, com velocidade v, é aproximadamente 8,0 ´ 10–23 v2. b) a molécula de ozônio apresenta uma ordem de ligação igual a dois. c) têm-se 8 elétrons de valência na estrutura de Lewis do ozônio. d) a radiação UV apresenta maior frequência do que a luz visível. 29 - (UEM PR) Recentemente, um astrônomo amador conseguiu realizar fotos a cerca de 30 km da superfície da terra, utilizando um pequeno balão que carregava uma máquina fotográfica programada para coletar fotos automaticamente. A respeito dessa afirmação, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. O astrônomo amador poderia utilizar gases, como o hidrogênio, o hélio ou o nitrogênio, para encher e fazer voar o seu balão. 02. Os dirigíveis muito utilizados antigamente em transporte aéreo eram considerados bombas aéreas, pois continham gás hélio, que é extremamente inflamável. 04. Sabendo-se que o astrônomo amador preencheu seu balão com uma quantidade de x gramas de gás hidrogênio, se o mesmo utilizasse 2x gramas desse gás no mesmo balão, este alcançaria uma altura muito maior antes de estourar. 08. Se o astrônomo utilizasse uma mistura de gases em seu balão, essa mistura poderia ser considerada como homogênea. 16. Os balões utilizados na prática de balonismo esportivo alçam vôo devido à queima de gás butano, que causa o aquecimento dos gases do interior do balão, fazendo com que esses gases se tornem menos densos que o ar. 30 - (UEM PR) Assinale o que for correto. 01. A velocidade de efusão do H2(g) é quatro vezes maior que a do O2(g). 02. Sabendo-se que a velocidade de difusão de uma gás qualquer G é menor do que a de um gás qualquer E, pode-se concluir que a densidade do gás G é maior. 04. Nas CNTP, a densidade absoluta de um gás ideal, em g/L, equivale a onde M = massa molar. 08. Nas CNTP, uma massa de 8,0 g de gás He ocupará um volume de 89,6l . 16. A pressão de um gás é provocada pelas colisões das moléculas desse gás com as paredes de seu recipiente. 31 - (UNICAMP SP) Recentemente a Prefeitura de São Paulo ameaçava fechar as portas de um centro comercial por causa do excesso de gás metano em seu subsolo. O empreendimento foi construído nos anos 1980 sobre um lixão e, segundo a CETESB, o gás metano poderia subir à superfície e, eventualmente, causar explosões. a) Uma propriedade que garante a ascensão do metano na atmosfera é a sua densidade. Considerando que os gases se comportam como ideais, e que a massa molar média do ar atmosférico é de 28,8 g mol-1, justifique esse comportamento do metano em relação ao ar atmosférico. b) Na época do acontecimento, veiculou-se na imprensa que, “numa mistura com o ar, se o metano se encontra dentro de um determinado percentual (5% a 15% em volume quando em ar ambiente com 21% de oxigênio) e existe uma faísca ou iniciador, a explosão irá ocorrer”. Partindo-se do ar atmosférico e de metano gasoso, seria possível obter a mistura com a composição acima mencionada, pela simples mistura desses gases? Justifique. 32 - (FUVEST SP) Uma estudante de Química realizou um experimento para investigar as velocidades de difusão dos gases HCl e NH3. Para tanto, colocou, simultaneamente, dois chumaços de algodão nas extremidades de um tubo de vidro, como mostrado na figura abaixo. Um dos chumaços estava embebido de solução aquosa de HCl (g), e o outro, de solução aquosa de NH3 (g). Cada um desses chumaços liberou o respectivo gás. No ponto de encontro dos gases, dentro do tubo, formou-se, após 10 s, um anel de sólido branco (NH4Cl), distante 6,0 cm do chumaço que liberava HCl (g). a) Qual dos dois gases, desse experimento, tem maior velocidade de difusão? Explique. b) Quando o experimento foi repetido a uma temperatura mais alta, o anel de NH4Cl (s) se formou na mesma posição. O tempo necessário para a formação do anel, a essa nova temperatura, foi igual a, maior ou menor do que 10 s? Justifique. c) Com os dados do experimento descrito, e sabendo-se a massa molar de um dos dois gases, pode-se determinar a massa molar do outro. Para isso, utiliza-se a expressão Considere que se queira determinar a massa molar do HCl. Caso o algodão embebido de solução aquosa de NH3 (g) seja colocado no tubo um pouco antes do algodão que libera HCl (g) (e não simultaneamente), como isso afetará o valor obtido para a massa molar do HCl? Explique. 33 - (UEM PR) Considerando dois recipientes idênticos e hermeticamente fechados A e B, contendo as mesmas quantidades molares dos gases rarefeitos CO2 e H2, respectivamente, que possuem a mesma energia cinética média por molécula, assinale o que for correto. 01. A soma da energia cinética média de todas as partículas constitui a energia interna dos gases contidos nos recipientes A e B. 02. Quanto maior a energia cinética média das partículas, maior será a temperatura do gás. 04. Se os gases contidos em A e B estiverem sob o mesmo nível de agitação térmica, a energia interna do gás em A será maior devido à sua massa molar maior. 08. Como o CO2 possui uma massa molar maior que o H2, a pressão que ele exerce sobre as paredes do recipiente A é maior que a pressão que o H2 exerce sobre as paredes do recipiente B. 16. A pressão manométrica exercida pelos gases contidos em A e B sobre as paredes dos respectivos recipientes independe da velocidade média ou da taxa de colisão das moléculas do gás com as paredes do recipiente. 34 - (Unicastelo SP) Durante uma viagem aérea, o comandante da aeronave, em determinado momento do voo, informou aos passageiros: “Estamos voando em uma altitude de 11 000 metros acima do nível do mar. A temperatura externa é de 53 graus Celsius negativos, mas a temperatura interna da cabine está estabilizada em 22 graus Celsius.” Considere: • pressão do ar dentro da cabine: 0,8 atm. • pressão do ar fora da cabine: 0,2 atm. • massa molar média do ar: a mesma dentro e fora da cabine. • expressão matemática que relaciona a densidade (d) de um gás com a pressão (p): d = pM/RT, em que M é a massa molar e T a temperatura termodinâmica. Com base nessas informações, calcula-se que a densidade do ar dentro da cabine da aeronave voando a 11 000 m de altitude, quando comparada à densidade do ar externo, é cerca de a) quatro vezes menor. b) duas vezes maior. c) três vezes menor. d) três vezes maior. e) quatro vezes maior. 35 - (UEM PR) Considerando que os gases mencionados abaixo comportam-se como gases ideais, assinale o que for correto. Dado: R = 0,082 atm.L.mol–1K–1. 01. A densidade absoluta de um gás é inversamente proporcional à temperatura em que se encontra esse gás. 02. A pressão parcial exercida por um gás é diretamente proporcional à massa molar desse gás. 04. O volume ocupado por 22 g de CO2(g) a uma temperatura de 35 ºC e 0,5 atm de pressão é, aproximadamente, 25,25 litros. 08. Uma transformação isotérmica de um determinado gás ocorre à temperatura constante, e as variações de volume são inversamente proporcionais às variações de pressão. 16. Em uma transformação isocórica de um determinado gás, um resfriamento provoca uma diminuição da energia cinética média das moléculas desse gás. 36 - (ITA SP) Considere um mol de um gás que se comporta idealmente, contido em um cilindro indeformável provido de pistão de massa desprezível, que se move sem atrito. Com relação a este sistema, são feitas as seguintes afirmações: I. Se o gás for resfriado contra pressão externa constante, o sistema contrai-se. II. Se pressão for exercida sobre o pistão, a velocidade média das moléculas do gás aumenta. III. Se o sistema for aquecido a volume constante, a velocidade média das moléculas aumenta, independentemente da natureza do gás. IV. A velocidade média das moléculas será maior se o gás for o xenônio e menor se for o argônio. Das afirmações acima, está(ão) ERRADA(S) apenas a) I e II. b) I, III e IV. c) II e III. d) II e IV. e) IV. TEXTO: 1 - Comum à questão: 37 Eles estão de volta! Omar Mitta, vulgo Rango, e sua esposa Dina Mitta, vulgo Estrondosa, a dupla explosiva que já resolveu muitos mistérios utilizando o conhecimento químico (vestibular UNICAMP 2002). Hoje estão se preparando para celebrar uma data muito especial. Faça uma boa prova e tenha uma boa festa depois dela. Embora esta prova se apresente como uma narrativa ficcional, os itens a e b em cada questão de 1 a 12 devem, necessariamente, ser respondidos. 37 - (UNICAMP SP) Após a limpeza do banheiro, Rango foi à sala e removeu todos os móveis e, de tão feliz e apaixonado, começou a cantarolar: “Beijando teus lindos cabelos, Que a neve do tempo marcou… Estavas vestida de noiva, Sorrindo e querendo chorar…” De repente, volta à realidade lembrando que tinha que limpar aquela sala de 50m2 e de 3 m de altura, antes que Dina voltasse. “Hoje a temperatura está em 32 ºC e a pressão atmosférica na sala deve ser, aproximadamente, 4 vezes o valor da minha pressão arterial sistólica (180 mmHg ou aproximadamente 21.000 Pa), sem medicação. Ah, se eu fosse tão leve quanto o ar dessa sala!”, pensava Rango... a) “Se o ar se comporta como um gás ideal, quantos mols dessa mistura gasosa devem estar presentes aqui na sala?” b) “Se minha massa corpórea é de 120 kg, e eu acho que estou fora do peso ideal, então, se eu tivesse a mesma massa que o ar dessa sala, eu estaria melhor? Por quê?”. Dados: constante dos gases = = 8,314 Pa m3 mol–1 K–1, T/K = 273 + t / ºC; o ar é composto de, aproximadamente, 78% em massa de nitrogênio, 21% de oxigênio, 1 0, %de argônio. GABARITO 1) Gab: E 2) Gab: B 3) Gab: H, Ne, He, N 4) Gab: D 5) Gab: A 6) Gab: C 7) Gab: D 8) Gab: D 9) Gab: 02 10) Gab: VFVVF 11) Gab: a) CH3CH2OH(l) + 3 O2(g) ® 2 CO2(g) + 3 H2O(l) b) A reação entre o etanol e o oxigênio do ar, no interior da garrafa, tem como consequência a formação de gás CO2, resultado da combustão. Como a reação é muito rápida e há um orifício por onde o ar escapará, essa saída do gás empurra a garrafa fazendo com que ela se desloque do ponto 1 para o ponto 2. 12) Gab: E 13) Gab: A 14) Gab: D 15) Gab: 26 16) Gab: A 17) Gab: A 18) Gab: C 19) Gab: D 20) Gab: D 21) Gab: C 22) Gab: a) Para subir, o operador deve aquecer os gases do interior do balão provocando a sua expansão e o seu escape pela abertura na parte inferior do balão. Sendo o volume do balão constante, haverá uma diminuição da densidade e, assim, ele subirá. Para descer, o operador diminuirá o aquecimento, provocando a compressão do gás e a entrada de ar no balão. Dessa forma, com o aumento da densidade, ele descerá. b) O átomo neutro He sempre possui maior tamanho que o seu cátion correspondente He+. A perda de um elétron faz com que a atração do núcleo sobre o único elétron restante aumente, diminuindo assim o seu tamanho em relação ao átomo neutro. 23) Gab: E 24) Gab: Cálculo da densidade interna do gás: d = PM/RT, sendo P = 1atm; M = 28g/mol; R = 0,082 atm L/K mol e T = 373 K d = 0,915g/L Cálculo da densidade externa do gás: d = PM/RT, sendo P = 1atm; M = 28g/mol; R = 0,082 atm L/K mol e T = 298 K d = 1,15 g/L Como a densidade do gás é menor no interior do balão, ele vai flutuar 25) Gab: 19 26) Gab: A 27) Gab: a) 1,6 b) NH3 borbulhado em água destilada fará com que a mesma apresente caráter básico, uma vez que forma-se o hidróxido de amônio. CO2 borbulhado em água destilada fará com que a mesma apresente caráter ácido, uma vez que forma-se o ácido carbônico. 28) Gab: D 29) Gab: 24 30) Gab: 23 31) Gab: a) A densidade relativa entre o metano e o ar, nas mesmas condições de temperatura e pressão, pode ser calculada pela expressão: Como o valor dessa relação é menor do que 1, podemos concluir que o metano é menos denso do que o ar. Essa é a propriedade que garante sua ascensão. b) O ar puro contém 21% de O2. Desse modo, pela simples mistura de metano e ar, não é possível manter o teor de O2 em 21%, visto que, ao se adicionar um outro gás no ar, sempre haverá uma diminuição da porcentagem de oxigênio nessa nova mistura. Observação: Essa diminuição na porcentagem de O2 se restringe à região específica da mistura no instante do vazamento, pois, levando-se em conta o ar da atmosfera como um todo, pode-se afirmar que a porcentagem de oxigênio é constante e igual a 21%. 32) Gab: a) Como o anel de NH4Cl(s) foi formado mais próximo da extremidade que contém o algodão embebido com a solução de HCl, podemos concluir que o HCl(g) apresenta menor velocidade de difusão, já que percorreu a menor distância até o encontro com NH3(g). Logo, o gás de maior velocidade de difusão é o NH3(g). b) Menor, pois, em uma temperatura mais alta, a velocidade média das moléculas é maior, diminuindo o tempo necessário para o encontro dessas moléculas gasosas. c) Se o algodão embebido de solução aquosa de NH3(g) for colocado no tubo antes do algodão que libera HCl(g), o anel sólido de NH4Cl vai se formar a uma distância menor que 6cm do algodão com HCl. Isso dará a impressão de uma velocidade de difusão menor para o HCl(g). Pela expressão fornecida: = podemos perceber que a velocidade de difusão é inversamente proporcional às massas molares. Logo, se encontrarmos uma velocidade de difusão menor para o HCl(g), vamos obter uma massa molar maior que a verdadeira. 33) Gab: 03 34) Gab: D 35) Gab: 29 36) Gab: D 37) Gab: a) b) , Portanto, Rango não estaria em melhores condições, pois a massa de ar na sala é maior que sua massa corpórea. Lista de Exercícios – Propriedades Coligativas (Diagrama de Fases) 01 - (UniRV GO) O diagrama de fases é um importante dispositivo para analisar os estados físicos de uma substância e o seu comportamento mediante as variações de pressão e temperatura. Num laboratório foi sintetizada uma substância “X” e montou-se o seu diagrama de fases mostrado na figura abaixo. Baseando-se na teoria e no gráfico, assinale V (verdadeiro) ou F (falso) para as alternativas. a) Na temperatura de 0 ºC e 5 atm de pressão, é observada a coexistência dos estados sólido, líquido e gás da substância “X”. b) Ao nível do mar, a substância “X” tem o comportamento de sublimar. c) Na temperatura de 130 ºC e 9 atm de pressão, é observado o ponto crítico e acima dele tem-se o estado de fluido supercrítico para a substância “X”. d) Na temperatura de –50 ºC, é necessária uma pressão mínima de 8,5 atm para observar o estado sólido da substância “X”. 02 - (FMABC SP) Observe o diagrama de fases da substância iodo. Assinale a alternativa correta sobre a análise desse diagrama de fases. a) A 200 ºC e pressão de 1 atm o iodo se encontra no estado sólido. b) Não é possível obter iodo líquido sob pressão de 0,9 atm, aproximadamente a pressão atmosférica na cidade de São Paulo. c) A 150 ºC e pressão de 1,2 atm o iodo se encontra no estado gasoso. d) A temperatura de fusão do iodo, sob pressão de 1 atm é 113,8 ºC. 03 - (UNITAU SP) Abaixo, está apresentado um diagrama de fases da água. Em relação aos pontos assinalados, indique a alternativa CORRETA. a) Em qualquer ponto acima e abaixo do ponto E, e na temperatura relativa a esse ponto, a água está no estado líquido e sólido, respectivamente. b) No ponto C, a água está no estado líquido, no ponto B está no estado sólido, no ponto D está no estado líquido. c) Entre 760 mmHg e 4,58 mmHg, a transição entre os estados sólido e de vapor ocorre na faixa de temperatura entre 0 ºC e 100 ºC. d) Entre os pontos A e F, a transição entre os estados sólido e líquido ocorre em temperaturas negativas. e) A sublimação da água deve ocorrer somente em pressões abaixo de 4,58 mmHg. 04 - (IFSP) Na natureza, encontram-se diversas substâncias que, naturalmente, estão no estado gasoso, líquido, ou sólido. A ebulição, o congelamento e a fusão são processos físicos que mudam o estado da matéria. Assinale a alternativa que apresenta a correta definição sobre ebulição. a) Quando a temperatura alcança o ponto em que a pressão de vapor é menor que a pressão atmosférica, ocorre vaporização na superfície do líquido. Nessa temperatura, o vapor formado pode afastar a atmosfera e criar espaço para si mesmo. b) Quando a temperatura alcança o ponto em que a pressão de vapor é igual à pressão atmosférica, ocorre vaporização na superfície do líquido. Nessa temperatura, o vapor formado pode afastar a atmosfera e criar espaço para si mesmo. c) Quando a temperatura alcança o ponto em que a pressão de vapor é maior que a pressão atmosférica, ocorre vaporização em todo o líquido, não só na superfície. Nessa temperatura, o vapor formado pode afastar a atmosfera e criar espaço para si mesmo. d) Quando a temperatura alcança o ponto em que a pressão de vapor é maior que a pressão atmosférica, ocorre vaporização na superfície do líquido. Nessa temperatura, o vapor formado pode afastar a atmosfera e criar espaço para si mesmo. e) Quando a temperatura alcança o ponto em que a pressão de vapor é igual à pressão atmosférica, ocorre vaporização em todo o líquido, não só na superfície. Nessa temperatura, o vapor formado pode afastar a atmosfera e criar espaço para si mesmo. 05 - (UEM PR) Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto. 01. Quando dois ou mais corpos trocam calor entre si em um recipiente hermeticamente fechado, a soma algébrica das quantidades de calor trocadas, até atingir o equilíbrio térmico, é nula. 02. O calor latente pode ser definido como a quantidade de calor que uma substância recebe ou cede, por unidade de massa, durante uma transformação de fase, mantendo-se a temperatura dessa substância constante. 04. O ponto triplo de um diagrama de fases de uma substância é aquele em que a substância mantém-se química e fisicamente equilibrada a uma pressão crítica superior à pressão atmosférica. 08. A variação de entalpia em uma reação química é a medida da quantidade de calor liberada ou absorvida pela reação, à pressão constante. 16. A pressão máxima de vapor de um líquido é dependente da temperatura e do volume ocupado por esse líquido. 06 - (UFU MG) A análise do diagrama de fases do dióxido de carbono (CO2) mostra que a) acima da temperatura de – 56,6 ºC, o CO2 será encontrado apenas no estado gasoso, independentemente da pressão. b) na pressão de 1 atm, a temperatura de fusão do CO2 é de – 78 ºC. c) na pressão de 5 atm, independentemente da temperatura, coexistem os três estados físicos do CO2. d) na pressão de 1 atm, o CO2 pode ser encontrado nos estados sólido e gasoso, dependendo da temperatura. 07 - (UNESP SP) Entre 6 e 23 de fevereiro aconteceram os Jogos Olímpicos de Inverno de 2014. Dentre as diversas modalidades esportivas, o curling é um jogo disputado entre duas equipes sobre uma pista de gelo, seu objetivo consiste em fazer com que uma pedra de granito em forma de disco fique o mais próximo de um alvo circular. Vassouras são utilizadas pelas equipes para varrer a superfície do gelo na frente da pedra, de modo a influenciar tanto sua direção como sua velocidade. A intensidade da fricção e a pressão aplicada pelos atletas durante o processo de varredura podem fazer com que a velocidade da pedra mude em até 20% devido à formação de uma película de água líquida entre a pedra e a pista. O gráfico apresenta o diagrama de fases da água. (Tito Miragaia Peruzzo e Eduardo Leite do Canto. Com base nas informações constantes no texto e no gráfico, a seta que representa corretamente a transformação promovida pela varredura é a de número a) 3. b) 2. c) 4. d) 1. e) 5. 08 - (UEFS BA) A mudança do estado sólido para o estado líquido e desse para o estado sólido é denominada processo de fusão ou de congelamento, dependendo do sentido em que acontecem as mudanças. Nesses processos, ocorre consumo ou perda de energia. O gráfico representa esses fenômenos, obtidos a partir de experimentos com água pura. A análise do gráfico, associado a alguns eventos, permite corretamente concluir: a) O ponto de fusão da água aumenta com o crescimento da pressão. b) A água gelada no interior de uma garrafa fechada chega a se solidificar quando a garrafa é aberta, porque a pressão no interior diminui até a representada em um ponto situado na região correspondente ao estado sólido. c) Impurezas solúveis presentes na água, à pressão atmosférica, não causam modificações no ponto de fusão e de congelamento da água. d) O consumo e a perda de quantidade de energia durante o processo de mudança de estado físico da água de sólido para líquido e deste para sólido possuem valores numéricos relativos iguais. e) Os patinadores deslizam com facilidade sobre o gelo porque, após exercer pressão sobre este, transforma-o em líquido, estado físico em que permanece. 09 - (UFGD MS) Observe o diagrama de fases simplificado da água e assinale a alternativa que contem a afirmativa correta. a) A fase de vapor jamais estará em equilíbrio com a fase sólida b) A água não sofre o fenômeno de sublimação. c) O ponto triplo da água é o ponto em que coexistem em equilíbrio o líquido, o sólido e o vapor. d) A 0,01 °C e 1 atm somente a fase de vapor é estável. e) A 100 °C e 1 atm somente a fase sólida é estável 10 - (ITA SP) Sob pressão de 1 atm, adiciona-se água pura em um cilindro provido de termômetro, de manômetro e de pistão móvel que se desloca sem atrito. No instante inicial (t0), à temperatura de 25°C, todo o espaço interno do cilindro é ocupado por água pura. A partir do instante (t1), mantendo a temperatura constante (25°C), o pistão é deslocado e o manômetro indica uma nova pressão. A partir do instante (t2), todo o conjunto é resfriado muito lentamente a –10°C, mantendo-se-o em repouso por 3 horas. No instante (t3), o cilindro é agitado, observando-se uma queda brusca da pressão. Faça um esboço do diagrama de fases da água e assinale, neste esboço, a(s) fase(s) (co)existente(s) no cilindro nos instantes t0, t1, t2 e t3. 11 - (UFSC) A panela de pressão permite que alimentos sejam cozidos em água muito mais rapidamente do que em panelas convencionais. Sua tampa possui uma borracha de vedação que não deixa o vapor escapar a não ser através de um orifício sobre o qual assenta um peso (válvula) que controla a pressão. O esquema da panela de pressão e um diagrama de fases da água são apresentados abaixo. A pressão exercida pelo peso da válvula é de 0,4 atm e a pressão atmosférica local é de 1,0 atm. Adaptado de: COVRE, G.J. Química: o homem e a natureza. São Paulo: FTD, 2000, p. 370. De acordo com as informações do enunciado e do gráfico acima, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. A água, dentro da panela de pressão, entrará em ebulição a 110°C. 02. Reduzindo o peso da válvula pela metade, a água entrará em ebulição a 100°C. 04. Aumentando a intensidade da chama sob a panela, a pressão interna do sistema aumenta. 08. Se, após iniciar a saída de vapor pela válvula, a temperatura for reduzida para 60°C, haverá condensação de vapor d’água até que a pressão caia para 0,5 atm. 16. Na vaporização da água o principal tipo de interação que está sendo rompida entre as moléculas são ligações de hidrogênio. 12 - (ITA SP) O diagrama de fases da água está representado na figura. Os pontos indicados (I, II, III, IV e V) referem-se a sistemas contendo uma mesma massa de água líquida pura em equilíbrio com a(s) eventual(ais) fase(s) termodinamicamente estável(eis) em cada situação. Considere, quando for o caso, que os volumes iniciais da fase vapor são iguais. A seguir, mantendo-se as temperaturas de cada sistema constantes, a pressão é reduzida até Pf. Com base nestas informações, assinale a opção que apresenta a relação ERRADA entre os números de mol de vapor de água (n) presentes nos sistemas, quando a pressão é igual a Pf . a) nI < nIII b) nI < nIV c) nIII < nII d) nIII < nV e) nIV < nV 13 - (UCS RS) Inundações em bibliotecas podem levar ao encharcamento de livros antigos e raros. Um livro encharcado pode ser recuperado se for imediatamente colocado em um freezer à temperatura aproximada de –20 ºC e, após congelado, for submetido a vácuo. Considere o seguinte diagrama de fases da água. Com base no texto e no diagrama, é correto afirmar que a recuperação de livros encharcados é possível, porque a água, nessas condições, a) passa por uma transformação química, produzindo H2 e O2 gasosos. b) passa por uma transformação física denominada sublimação. c) passa por uma transformação química denominada fusão. d) passa por uma transformação física denominada evaporação. e) apresenta as três fases em equilíbrio. 14 - (UFG GO) O diagrama de fases da água é representado abaixo. As diferentes condições ambientais de temperatura e pressão de duas cidades, A e B, influenciam nas propriedades físicas da água. Essas cidades estão situadas ao nível do mar e a 2400 m de altitude, respectivamente. Sabe-se, também, que a cada aumento de 12 m na altitude há uma mudança média de 1 mmHg na pressão atmosférica. Sendo a temperatura em A de −5 ºC e em B de −35 ºC, responda: a) Em qual das duas cidades é mais fácil liquefazer a água por compressão? Justifique. b) Quais são as mudanças esperadas nos pontos de fusão e ebulição da água na cidade B com relação a A. 15 - (UFG GO) A tabela a seguir contém as temperaturas críticas para algumas substâncias. Dessas substâncias, a que pode mudar de estado físico, por compressão, na temperatura de –75 ºC, é o a) N2 b) O2 c) Ar d) Kr e) CH4 16 - (UEG GO) O estado de um gás é caracterizado pelo valor de três grandezas físicas: o volume, V, a pressão, P, e a temperatura, T, que são denominadas variáveis de estado de um gás. A figura abaixo representa o diagrama de fases da água. Considerando as informações, responda ao que se pede. a) Com base na figura, estabeleça a diferença entre gás e vapor. b) Explique a diferença entre aquecer o gelo acima e abaixo de 4,579 mmHg de pressão. 17 - (UNESP SP) No ciclo da água, mudanças de estado físico são bastante comuns. No diagrama de fases, os pontos A, B e C representam os possíveis estados físicos em que se pode encontrar água em todo o planeta. Neste diagrama, X, Y e Z representam possíveis processos de mudança de estado físico da água, em ambiente natural ou em experimento controlado. As figuras 1, 2 e 3 são representações que podem ser associadas aos pontos A, B e C. Tomando por base os pontos A, B e C, os processos X, Y e Z e as figuras 1, 2 e 3, pode-se afirmar que a) Z representa mudança de pressão e temperatura, e a figura 3 corresponde ao ponto A. b) X representa mudança de pressão e temperatura, e a figura 3 corresponde ao ponto A. c) Y representa apenas mudança de temperatura, e a figura 2 corresponde ao ponto C. d) X representa apenas mudança de temperatura, e a figura 2 corresponde ao ponto B. e) Z representa mudança de pressão e temperatura, e a figura 1 corresponde ao ponto B. 18 - (UFG GO) Quando a água solidifica, a uma pressão constante e igual a , sua densidade diminui. Já com o dióxido de carbono verifica-se que, a , a solidificação resulta num sólido de densidade maior que o líquido original. Considerando essas informações, a) esboce o diagrama de fases do dióxido de carbono, indicando o ponto triplo ( e ) e as constantes críticas ( e ); b) explique as diferenças entre as densidades desses materiais durante o processo de solidificação. 19 - (UEG GO) A figura abaixo mostra o diagrama de fase para o dióxido de carbono. Nesse contexto, responda ao que se pede. a) Descreva o processo que ocorrerá quando a temperatura aumenta de -79º C para -56º C a uma pressão de 1 atm. b) Descreva o fenômeno que ocorre quando o CO2 se encontrar a 5,11 atm e -56,6º C. 20 - (UNESP SP) O dióxido de carbono tem diversas e importantes aplicações. No estado gasoso, é utilizado no combate a incêndios, em especial quando envolvem materiais elétricos; no estado sólido, o denominado gelo seco é utilizado na refrigeração de produtos perecíveis, entre outras aplicações. A figura apresenta um esboço do diagrama de fases para o CO2. Com base nas informações fornecidas pelo diagrama de fases para o CO2, é correto afirmar que a) o CO2 estará no estado líquido para qualquer valor de temperatura, quando sob pressão igual a 67 atm. b) o CO2 pode passar diretamente do estado sólido para o gasoso, quando a pressão for menor que 5,1 atm. c) haverá equilíbrio entre os estados líquido e gasoso para qualquer valor de pressão, quando sob temperatura igual a 25 ºC. d) as curvas representam as condições de temperatura e pressão em que existe uma única fase do CO2. e) há mais de um conjunto de condições de pressão e temperatura em que coexistem as três fases em equilíbrio. 21 - (UFU MG) As contribuições da ciência e tecnologia marcaram os últimos séculos em todos os setores da sociedade. Na indústria, por exemplo, a produção do café solúvel pode ser compreendida a partir da mudança de estado físico da água, descrita pelo diagrama de fases abaixo: A partir da análise do diagrama de fases, proponha um procedimento, que explique como é possível a obtenção do café solúvel desidratado, sem, contudo, ocorrer a perda de suas propriedades. Considere que, no processo da fabricação desse gênero alimentício, a primeira etapa é a preparação de uma solução contendo água e o café já torrado e moído. 22 - (UECE) O dióxido de carbono supercrítico é usado para produzir café descafeinado, extrair nicotina do tabaco e impurezas do lúpulo da cerveja. Sobre o dióxido de carbono, assinale a única alternativa verdadeira. a) Em condições específicas para cada caso, o dióxido de carbono pode existir, ou no estado sólido, ou no estado líquido, ou no estado gasoso. b) Dióxido de carbono sólido somente passa diretamente do estado sólido para o estado gasoso em ambiente fechado. c) O dióxido de carbono líquido pode existir a 1 atm de pressão, independente da temperatura. d) O dióxido de carbono é dito supercrítico quando está acima da pressão crítica em qualquer temperatura. 23 - (UFSCAR SP) Examine o diagrama de fases da água. (www.brasilescola.com. Adaptado.) Considere os fenômenos descritos nos itens I e II: I. Na panela de pressão, os alimentos são cozidos mais rapidamente porque a ebulição da água ocorre a uma temperatura mais elevada. II. A liofilização é um processo de desidratação usado para preservação de alimentos perecíveis, em que a água é retirada dos alimentos congelados por sublimação. Na figura, as curvas que representam o equilíbrio entre os estados físicos da água descritos nos itens I e II são, respectivamente, a) 1 e 2. b) 2 e 1. c) 1 e 3. d) 2 e 3. e) 3 e 2. 24 - (Unimontes MG) A figura abaixo mostra o diagrama de fases da água, em que S, L e V representam sólido, líquido e vapor, respectivamente. Pela análise do diagrama, é INCORRETO afirmar: a) Ao longo da curva S e L, coexistem as fases sólida e líquida. b) O ponto de ebulição normal da água é 373,15 K a 1 atmosfera. c) Os três estados sólido, líquido e vapor coexistem no ponto x. d) As representações S, L e V representam regiões de uma única fase. TEXTO: 1 - Comum à questão: 25 O Conama (Conselho Nacional do Meio Ambiente) resolveu definir os limites máximos para a emissão de poluentes atmosféricos, como óxidos de nitrogênio, óxidos de enxofre, monóxido de carbono e material particulado. Aprovada a resolução, serão limitadas também as emissões geradas nos processos de combustão externa de óleo combustível, de gás natural, de bagaço de cana-de-açúcar e de derivados da madeira, a partir da fabricação da celulose, da fusão secundária de chumbo, da indústria de alumínio primário, da produção de fertilizantes, de ácido fosfórico, de ácido sulfúrico e de ácido nítrico, e por usinas de pelotização de minério de ferro. (Disponível em:<http//noticias.terra.com.br/ciencia/interna>. Acesso: 3 de janeiro de 2007.) 25 - (UESC BA) Diagrama de Fases do CO2 A análise do diagrama de fases que representa as mudanças de estado do dióxido de carbono permite considerar que o CO2 01. se encontra no estado sólido a 5atm e –56º C. 02. sublima, ao passar das condições de T e P da região B para a região C. 03. liquefaz, à temperatura maior que –56º C e à pressão constante de 1atm. 04. tem moléculas na fase sólida em equilíbrio com moléculas na fase gasosa em toda a região A. 05. se encontra liquefeito em faixas de T e P compreendidas na região B. GABARITO 1) Gab: VVFF 2) Gab: D 3) Gab: E 4) Gab: E 5) Gab: 11 6) Gab: D 7) Gab: D 8) Gab: B 9) Gab: C 10) Gab: No instante t0, a pressão de 1 atm (760 mmHg) é a pressão exercida pelo êmbolo na superfície da água líquida, a 25°C (ponto A). No instante t1, deslocando-se o pistão, mantendo a temperatura constante, passaremos a ter um equilíbrio H2O(l ) H2O(v) e a pressão exercida no manômetro é a pressão de vapor da água a 25°C (aproximadamente 24 mmHg) (ponto B). Resfriando lentamente o sistema a –10°C, passaremos provavelmente a ter um estado líquido metaestável, no qual ocorre a sobrefusão da água. É impossível marcar no gráfico essa situação, mas podemos considerar o ponto (C), estando a água no estado líquido e não sólido. Teremos um equilíbrio instável: H2O(l ) H2O(v) Ao agitarmos o cilindro (instante t3), o líquido passará para o estado sólido com diminuição repentina de pressão; esse processo libera calor e a temperatura final do sistema poderá ser superior a –10°C e igual à temperatura do equilíbrio sólido-vapor. 11) Gab: 17 12) Gab:A Consultando o diagrama, concluímos que em I e III temos apenas água líquida pura. Como as massas de líquido são iguais, na situação final teremos massas iguais de vapor de água. Portanto, nI = nIII. 13) Gab: B 14) Gab: a) Na cidade A. De acordo com o diagrama de fases, a pressão a ser exercida na água para que ocorra a liquefação é menor. b) Como B está a aproximadamente 2400 m de altitude, a pressão atmosférica é menor. Conseqüentemente a temperatura de fusão da água será maior que em A, e a temperatura de ebulição será menor que em A. 15) Gab:D 16) Gab: a) As linhas do gráfico representam pontos de T e P nos quais fases diferentes coexistem em equilíbrio. Acima do ponto crítico (à direita da linha vertical pontilhada), o gás não pode coexistir com a fase líquida, mesmo em situações de alta pressão. Abaixo do ponto crítico (à esquerda da linha vertical pontilhada), as fases liquida e gasosa podem coexistir. Essa é a principal diferença entre os conceitos de gás ou vapor. b) Pela análise do gráfico pode-se afirmar que acima da pressão citada ocorre o fenômeno de fusão e abaixo desse valor ocorre a sublimação. 17) Gab: A 18) Gab: a) Esboço do diagrama, com indicação do ponto triplo e das constantes críticas: b) As moléculas do dióxido de carbono são lineares, enquanto as da água têm geometria angular. Além disso, na água, há formação de ligações de hidrogênio. Assim, no processo de solidificação, as moléculas de dióxido de carbono estruturam-se num arranjo cujo volume final do sólido é menor que o do líquido. Por outro lado, as moléculas de água estruturam-se num arranjo cujo volume final do sólido é maior que no líquido. 19) Gab: a) Ocorrerá a passagem direta do CO2 do estado sólido para o estado gasoso (sublimação). b) Na temperatura de -56,6 ºC e pressão de 5,11 atm as fases sólida, líquida e gasosa do CO2 coexistirão em equilíbrio. 20) Gab: B 21) Gab: Em uma primeira etapa, deve-se congelar a solução contendo água e café, à pressão constante. Em uma segunda etapa, mantém-se a temperatura constante, diminui-se a pressão, de modo a manter as propriedades do pó solúvel. A água, de acordo com o gráfico, sofrerá sublimação, restando o pó outrora solubilizado em água. 22) Gab: A 23) Gab: D 24) Gab: C 25) Gab: 01 Lista de Exercícios – Propriedades Coligativas (Tonoscopia, Ebulioscopia, Crioscopia e Osmoscopia) 01 - (UniRV GO) A respeito das propriedades das soluções e substâncias, abaixo mencionadas, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas. a) A água do mar ferve a uma temperatura mais baixa que a água pura, ambas ao nível do mar. b) Uma amostra de gelo seco se fundirá a 0ºC, não importa se você tem um cubo de gelo ou um iceberg. c) Uma solução aquosa de sacarose é capaz de conduzir corrente elétrica. d) Uma solução aquosa de cloreto de sódio conduz corrente elétrica porque possui íons Na+ e Cl– dissolvidos. 02 - (UNICAMP SP) O etilenoglicol é uma substância muito solúvel em água, largamente utilizado como aditivo em radiadores de motores de automóveis, tanto em países frios como em países quentes. Considerando a função principal de um radiador, pode-se inferir corretamente que a) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura mais elevada que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais baixa que a da água pura. b) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura mais baixa que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais elevada que a da água pura. c) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais baixas que as da água pura. d) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais altas que as da água pura. 03 - (UFRGS RS) As figuras abaixo representam a variação da temperatura, em função do tempo, no resfriamento de água líquida e de uma solução aquosa de sal. Considere as seguintes afirmações a respeito das figuras. I. A curva da direita representa o sistema de água e sal. II. T1 = T2. III. T2 é inferior a 0 ºC. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. 04 - (IFGO) As propriedades coligativas indicam alterações nas propriedades físico químicas de uma substância a partir da adição de um soluto. Uma dessas propriedades é bastante utilizada quando se deseja fazer com que as bebidas de uma festa possam ficar geladas mais rapidamente. Consiste basicamente na adição de cloreto de sódio sobre o gelo que estava resfriando as bebidas. A propriedade que explica a ocorrência desse fenômeno é conhecida como a) ebulioscopia. b) glaciação. c) crioscopia. d) pressão osmótica. e) pressão de vapor. 05 - (PUC RS) Analise o texto e as afirmativas que seguem. Uma forma de gelar bebidas rapidamente consiste em preparar um recipiente com gelo e água e adicionar sal grosso ou álcool. A mistura assim produzida é denominada mistura refrigerante, pois atinge temperaturas abaixo de 0 ºC e proporciona um excelente meio de gelar as latas e garrafas colocadas dentro dele. Sobre esse processo, afirma-se: I. Uma mistura de gelo, água e açúcar pode ser usada como mistura refrigerante. II. A temperatura de congelamento de uma mistura de gelo, água e areia é de cerca de 0 ºC. III. Uma mistura de gelo, água e álcool tem duas fases e três componentes. IV. A adição de sal grosso ao gelo com água proporciona temperaturas mais baixas do que a adição de sal fino na mesma quantidade. De acordo com as informações acima, são corretas apenas as afirmativas a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV. 06 - (UEM PR) Considere que as soluções aquosas descritas abaixo são homogêneas e assinale o que for correto. 01. Uma solução aquosa com concentração molal 0,20 mol/kg de MgCl2 apresenta menor pressão de vapor do que uma solução 0,25 mol/kg de KNO3. 02. Uma solução 0,20 mol/L de BaCl2 apresenta praticamente os mesmos efeitos coligativos que uma solução 0,30 mol/L de NaCl. 04. Considere uma solução preparada pela dissolução de 9,8 g de ácido sulfúrico em 1000 g de água sob pressão de 1 atm. Sabendo que a água da solução apresentou uma temperatura de solidificação igual a –0,372 ºC, o grau de ionização do ácido nessa solução é de 50%. Dado: constante crioscópica da água = 1,86 ºC/molal. 08. A temperatura do início de ebulição da água na solução descrita na alternativa acima é 100,104 ºC. Dado: constante ebulioscópica da água = 0,52 ºC/molal. 16. Os pontos de ebulição e de congelamento dos solventes nas soluções não são alterados quando se adiciona um soluto não volátil. 07 - (UNITAU SP) Em países muito frios, é adicionado ao líquido de arrefecimento do motor o propanotriol (glicerol), composto de água e aditivos anticorrosivos, para evitar que a solução congele, o que provocaria danos ao motor e aos seus componentes. Assinale a alternativa que apresenta a quantidade de propanotriol que deve ser adicionada a cada 100 g de água, para que a temperatura de solidificação da solução seja inferior a –30 ºC. Dados: constante criométrica da água = 1,86 ºC/mol. a) 31 g b) 63 g c) 98 g d) 123 g e) 148 g 08 - (UNITAU SP) Ao ser adicionado um soluto não volátil a um líquido puro, são observadas diversas alterações na solução em relação ao líquido puro. Assinale a alternativa INCORRETA em relação às diversas alterações observadas. a) Uma solução contendo qualquer soluto exibe abaixamento da pressão de vapor e abaixamento da temperatura de congelação. b) Entre soluções aquosas 1 molar de eletrólitos fortes, cloreto de sódio, nitrato de zinco e nitrato de potássio, a solução de nitrato de zinco apresenta a maior diminuição do ponto de congelação. c) Considerando duas soluções, 1 e 2, a solução 1 é considerada hipertônica em relação à solução 2, se a pressão osmótica da solução 1 for maior que a pressão osmótica da solução 2. d) Uma solução contendo qualquer soluto exibe aumento da temperatura de ebulição e aumento da pressão osmótica. e) O cozimento de alimentos em soluções aquosas com temperos dissolvidos provoca o aumento da temperatura de ebulição e a diminuição da pressão de vapor. 09 - (PUC RS) Analise o texto e o gráfico apresentados a seguir. O gráfico representa o efeito crioscópico observado pela adição de quantidades gradativas de cloreto de sódio à água, o que pode ter várias finalidades, como, por exemplo, auxiliar na fabricação de sorvete. Gráfico – Variação da temperatura de congelação da água com a concentração de NaCl na solução Fonte: BARROS, H; MAGALHÃES, W. Efeito crioscópico: experimentos Com base no gráfico, é correto afirmar que a) a adição de cloreto de sódio eleva a pressão de vapor da água. b) a adição de 15g de NaCl para cada 100g de solução provoca um abaixamento de cerca de 11ºC na temperatura de congelação. c) a solução passa a fundir em torno de 8ºC com a adição de10g de NaCl em 100g de solução. d) é necessária uma temperatura abaixo de –15ºC para congelar a solução formada por 10,0kg de água e 1,0kg de sal de cozinha. e) é possível baixar o ponto de congelação de 0,5L de água a –10ºC, pela adição de 50g de NaCl. 10 - (UFU MG) No passado se fazia sorvete, colocando o recipiente com seu preparado líquido em outro recipiente contendo a mistura de gelo com sal. Essa técnica permitia que o sorvete se formasse, pois a) a mistura de gelo com sal chega a temperaturas menores que 0oC, resfriando o líquido do sorvete até congelá-lo. b) o gelo tem sua temperatura de congelamento aumentada pela presença do sal, resfriando o líquido do sorvete para congelá-lo. c) a temperatura de congelamento do gelo, pelo efeito crioscópico, é alterada, independentemente da quantidade de sal. d) o sal diminui a temperatura de fusão do gelo, sem, contudo, alterar seu estado físico, fazendo com que o sorvete se forme. 11 - (UFSC) Em 22 de julho de 2013, a presença de uma massa de ar polar na Região Sul do Brasil abaixou a temperatura, provocando geadas e neve nas regiões tradicionalmente mais frias. O registro de neve mais surpreendente foi no Morro do Cambirela, em Palhoça, na Grande Florianópolis. Algumas rodovias de Santa Catarina ficaram cobertas de neve e a Polícia Militar Rodoviária realizou a Operação Neve na Pista 2013, na qual uma equipe monitorava as estradas e, nos trechos mais críticos da serra catarinense, depositou sal (cloreto de sódio) para evitar a formação de gelo. Disponível em: <http://g1.globo.com/sc/santa-catarina/noticia/2013/07/devido-ao-frio-intenso- Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. No ponto de solidificação de um líquido puro, a pressão de vapor na fase líquida é maior que a pressão de vapor na fase sólida. 02. A propriedade coligativa que estuda o abaixamento do ponto de solidificação do solvente causado pela adição de um soluto não volátil é a crioscopia. 04. O abaixamento da temperatura de solidificação é menor em uma solução 1 mol/L de cloreto de sódio (NaCl) do que em uma solução 0,5 mol/L de cloreto de cálcio (CaCl2). 08. A adição de cloreto de sódio sobre a neve diminui a pressão de vapor da fase líquida. 16. Uma solução 1 mol/L de glicose (C6H12O6) congela em temperatura mais alta que uma solução 1 mol/L de cloreto de sódio (NaCl). 32. As propriedades coligativas dependem do número de partículas de um soluto não volátil dissolvido em um solvente. 64. O cloreto de sódio aumenta a temperatura de solidificação da água, acelerando o processo de degelo da neve. 12 - (UNITAU SP) Propriedades de soluções que dependem essencialmente da concentração de partículas do soluto, em vez da sua natureza química, são denominadas propriedades coligativas. Uma solução anticongelante foi preparada com 10 mL de etileno glicol (C2H6O2; d= 1,12 g/mL; massa molar = 62 g/mol) em 100 g de água. Assim, o ponto de congelamento dessa mistura (constante do ponto de congelamento molal = 1,86 ºC) estará entre a) 0 e –1 ºC. b) –1 e –2 ºC. c) –2 e –3 ºC. d) –3 e –4 ºC. e) –4 e –5 ºC. 13 - (ACAFE SC) Considere soluções aquosas diluídas e de mesma concentração das seguintes soluções: 1: Mg3(PO4)2 2: K2Cr2O7 3: Na2S2O3.5H2O 4: Al(NO3)3 A ordem crescente do ponto de ebulição dessas soluções é: a) 2 3 > 4 > 1 b) 2 < 4 < 1 < 3 c) 2 > 4 > 1 > 3 d) 2 3 < 4 < 1 14 - (UEMG) Ebulioscopia é a propriedade coligativa, relacionada ao aumento da temperatura de ebulição de um líquido, quando se acrescenta a ele um soluto não volátil. Considere as três soluções aquosas a seguir: Solução A = NaCl 0,1 mol/L Solução B = sacarose 0,1 mol/L Solução C = CaCl2 0,1 mol/L As soluções foram colocadas em ordem crescente de temperatura de ebulição em a) C, A, B. b) B, A, C. c) A, B, C. d) C, B, A. 15 - (Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública) As interações entre partículas do soluto e moléculas do solvente conferem às soluções líquidas propriedades físicas diferentes dos líquidos puros e a intensidade relativa dessas interações é determinante para a formação de uma solução, quando substâncias químicas são misturadas. Considerando-se essas informações e as propriedades físicas das soluções e dos líquidos puros, é correto afirmar: 01. O iodeto de potássio, KI(s), é solúvel no tetracloreto de carbono, CCl4( ), devido à formação de interações íon-dipolo. 02. O soro fisiológico é uma solução eletrolítica porque contém cátions sódio e ânions cloreto dissociados em água. 03. O etilenoglicol, C2H6O2, é um soluto não ionizável utilizado como anticongelante porque aumenta o ponto de congelamento de líquidos puros. 04. A temperatura de ebulição do soro glicosado é menor do que a da água pura devido as interações entre as moléculas do soluto e as do solvente. 05. A adição de etanol em água é um processo exotérmico, o que indica a absorção de energia na formação de ligações de hidrogênio entre as moléculas de etanol e de água. 16 - (USF SP) A adição de determinados solutos em meio aquoso muda algumas das propriedades físicas do solvente. Considere três recipientes que contenham 1,0 L de soluções aquosas com concentração molar igual a 0,5 mol/L das seguintes substâncias: I. Sacarose - C12H22O11. II. Cloreto de sódio - NaCl. III. Nitrato de cálcio - Ca(NO3)2. Ao medir algumas das propriedades físicas dessas soluções, foi observado que a) a solução de sacarose apresentava pontos de fusão e ebulição superiores ao da água pura. b) a solução de cloreto de sódio apresentava ponto de congelamento inferior à solução de nitrato de cálcio. c) a solução de nitrato de cálcio é que apresentava o menor valor de pressão de vapor. d) apenas as soluções iônicas possuíam pontos de ebulição superiores ao da água pura. e) a maior variação entre os pontos de fusão e ebulição para essas substâncias será observada para a solução de sacarose. 17 - (UECE) O cloreto de cálcio tem larga aplicação industrial nos sistemas de refrigeração, na produção do cimento, na coagulação de leite para a fabricação de queijos, e uma excelente utilização como controlador da umidade. Uma solução de cloreto de cálcio utilizada para fins industriais apresenta molalidade 2 e tem ponto de ebulição 103,016 ºC sob pressão de 1 atm. Sabendo que a constante ebulioscópica da água é 0,52 ºC, o seu grau de dissociação iônica aparente é a) 80%. b) 85%. c) 90%. d) 95%. 18 - (Mackenzie SP) Em um experimento de laboratório, realizado sob pressão constante e ao nível do mar, foram utilizadas duas soluções, A e B, ambas apresentando a água como solvente e mesmo sal como soluto não volátil, as quais, estando inicialmente na fase líquida, foram aquecidas até ebulição. Desse experimento, foram coletados os dados que constam da tabela abaixo: Um analista, baseando-se nos resultados obtidos, fez as seguintes afirmações: I. A pressão de vapor de ambas as soluções é menor do que a pressão de vapor da água pura. II. A solução A apresenta menor concentração de sal em relação à concentração salina da solução B. III. As forças de interação intermoleculares na solução B apresentam maior intensidade do que as forças de interação existentes, tanto na solução A como na água. É correto dizer que a) nenhuma afirmação é verdadeira. b) as afirmações I e II são verdadeiras. c) as afirmações I e III são verdadeiras. d) as afirmações II e III são verdadeiras. e) todas as afirmações são verdadeiras. 19 - (UEM PR) Assinale o que for correto. 01. Uma solução de ácido sulfúrico com grau de ionização de 61% a 18 ºC possui fator de Van’t Hoff (i) 2,22. 02. Para soluções onde o soluto não ioniza ou dissocia, o fator de Van’t Hoff (i) é igual a zero. 04. Uma solução 0,3 mol/L de NaCl com grau de dissociação de 100% é hipotônica em relação a uma solução 0,5 mol/L de sacarose na mesma temperatura. 08. Eletroforese é a migração de todas as partículas do disperso de um coloide para o mesmo polo quando o disperso for submetido a um campo elétrico. 16. A principal função da hemodiálise é remover as substâncias tóxicas do organismo, deixando-as difundirem-se para fora do sangue por meio de ultrafiltros. 20 - (UNIFOR CE) A pressão osmótica é a pressão que deve ser aplicada sobre uma membrana semipermeável para evitar que o solvente atravesse a membrana. Considere as seguintes soluções aquosas: I. C6H12O6 1,0 10–2 mol/L II. HCl 1,0 10–2 mol/L III. Na2SO4 1,5 10–2 mol/L IV. C6H12 1,5 10–2 mol/L A alternativa que melhor relaciona a pressão osmóticas das soluções é a) I > II > III > IV. b) I > IV > II > III. c) IV > III > I > II. d) IV > III > II > I. e) III > II > IV > I. 21 - (UFU MG) CARVALHO, P. M.; Montenegro, F. M. O processo de obtenção de água potável contida em um poço de água salobra é descrito na figura. Pela análise dessa figura, é possível concluir que o processo de a) dessalinização da água ocorre pela passagem da mistura na bomba DC, que retira por osmose reversa a água pura da mistura, fazendo com que a água seja depositada no tanque apropriado. b) obtenção de água pura ocorre pela passagem da mistura ao sensor de vazão, que promove uma destilação simples seguida de uma osmose reversa que promoverá o deságue da água no tanque de água potável. c) purificação da água ocorre quando ela é submetida ao módulo de osmose, que promoverá passagem espontânea da água da mistura para o recipiente de água potável. d) potabilização da água ocorre no módulo de osmose reversa que, por pressão controlada, faz com que a água da mistura passe por uma membrana semipermeável e seja depositada no tanque de água potável. 22 - (UNITAU SP) A pressão osmótica de 6,6 mg de proteína em 10 mL de solução é 2,46 torr, a 27 ºC. Qual é a massa molar da proteína? Considere R = 0,08206 atm.L.mol–1.K–1 23 - (UNIFOR CE) A osmose é a passagem espontânea de um solvente por uma membrana semipermeável, indo de uma solução menos concentrada para uma solução mais concentrada. E a pressão osmótica é a pressão externa que deve ser aplicada a uma solução mais concentrada para evitar a diluição (osmose). Adaptado: http://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-osmotica.htm Qual das soluções abaixo deve apresentar maior pressão osmótica? a) 0,050 M de ácido clorídrico. b) 0,050 M de glicose. c) 0,050 M de nitrato de magnésio. d) 0,050 M de cloreto de sódio. e) 0,050 M de nitrato de potássio. 24 - (UDESC SC) As características físico-químicas, que dependem somente da quantidade de partículas presentes em solução e não da natureza destas partículas, são conhecidas como propriedades coligativas. Sobre as propriedades coligativas, analise as proposições. I. A alface, quando colocada em uma vasilha contendo uma solução salina, murcha. Esse fenômeno pode ser explicado pela propriedade coligativa, chamada pressão osmótica, pois ocorre a migração de solvente da solução mais concentrada para a mais diluída. II. Em países com temperaturas muito baixas ou muito elevadas, costuma-se adicionar etilenoglicol à água dos radiadores dos carros para evitar o congelamento e o superaquecimento da água. As propriedades coligativas envolvidas, nestes dois processos, são a crioscopia e a ebulioscopia, respectivamente. III. Soluções fisiológicas devem possuir a mesma pressão osmótica que o sangue e as hemácias. Ao se utilizar água destilada no lugar de uma solução fisiológica ocorre um inchaço das hemácias e a morte delas. A morte das hemácias por desidratação também ocorre ao se empregar uma solução saturada de cloreto de sódio, Nas duas situações ocorre a migração do solvente (água) do meio menos concentrado para o meio mais concentrado. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. c) Somente a afirmativa III é verdadeira. d) Somente a afirmativa II é verdadeira. e) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. 25 - (UNITAU SP) A osmolaridade do plasma sanguíneo é 0,308 osmols. Uma paciente recebeu 1,5 L de solução fisiológica de NaCl, com a mesma osmolaridade do plasma sanguíneo. Quantos gramas de NaCl a paciente recebeu? a) 6,74 g b) 13,5 g c) 26,9 g d) 20,22 g e) 10,11 g 26 - (UECE) A purificação da água através do processo de osmose é citada, em 1624, na obra Nova Atlântida, de Francis Bacon (1561-1626). A dessalinização de uma solução de sulfato de alumínio pelo processo citado acima ocorre utilizando-se uma membrana semipermeável. Considerando a concentração em quantidade de matéria da solução 0,4 mol/L, admitindo-se o sal totalmente dissociado e a temperatura de 27 ºC, a diferença da pressão osmótica que se estabelece entre os lados da membrana no equilíbrio, medida em atmosferas, é a) 39,36. b) 49,20. c) 19,68. d) 29,52. 27 - (UECE) Ao adicionar um corante vegetal vermelho solúvel na água de um jarro cheio de rosas brancas, um participante da feira de ciências de uma escola pública do interior do Estado do Ceará transformou as rosas brancas em rosas vermelhas. O transporte do líquido até as pétalas ocorreu por conta da a) osmose do líquido. b) capilaridade da planta. c) porosidade da planta. d) viscosidade do líquido. 28 - (PUC RS) Tanto distúrbios intestinais graves quanto a disputa em uma maratona podem levar a perdas importantes de água e eletrólitos pelo organismo. Considerando que essas situações exigem a reposição cuidadosa de substâncias, um dos modos de fazê-lo é por meio da ingestão de soluções isotônicas. Essas soluções a) contêm concentração molar de cloreto de sódio igual àquela encontrada no sangue. b) contêm massa de cloreto de sódio igual à massa de sacarose em dado volume. c) têm solvente com capacidade igual à do sangue para passar por uma membrana semipermeável. d) apresentam pressão osmótica igual à pressão atmosférica. e) apresentam pressão osmótica igual à da água. 29 - (UFT TO) Uma solução foi preparada adicionando-se 6,85 g de um carboidrato em 100 g de água. A solução resultante possui uma pressão osmótica de 4,61 atm e uma densidade de 1,024 g/mL a 20ºC. A massa molar do carboidrato (em g/mol) é: a) 250 b) 280 c) 300 d) 323 e) 343 30 - (UNITAU SP) Uma amostra de plasma sanguíneo foi analisada quanto as suas propriedades coligativas e apresentou ponto de congelação de –1,86 ºC ao nível do mar. A osmolaridade desse plasma foi determinada e ficou claro que 90% devia-se à presença dos seguintes solutos: Na+ 248 mmol.L–1; Cl– 200 mmol.L–1; K+ 4 mmol.L–1; Ca2+ 12 mg/dL; glicose 90 mg/dL. Dados: massas atômicas e moleculares (Na = 23; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; glicose = 180); constante crioscópica da água = 1,86 ºC.osmolar–1. Afirma-se CORRETAMENTE que a) a concentração de Ca2+ contribui com cerca de 2,3 % da osmolaridade. b) as concentrações de Na+ e Cl– juntos respondem por menos de 85% da osmolaridade do plasma desse organismo. c) a concentração de glicose contribui com cerca de 5% da osmolaridade. d) um pouco menos de 50% da atividade anticongelante deve-se a propriedades não coligativas de compostos presentes no plasma. e) a glicose deve ser excluída do cálculo de osmolaridade, considerando que se trata de um composto não iônico. 31 - (UFRR) O gráfico abaixo mostra a variação de pressão de vapor de algumas substâncias (pv, em mm de Hg) em relação a temperatura (t, em graus Celsius). Assinale a alternativa CORRETA: a) A substância 1 apresenta maior pressão de vapor que a substância 3; b) A temperatura de ebulição da substância 4 é menor que a temperatura de ebulição da substância 2; c) A Substância 2 é a mais volátil; d) A pressão de vapor de um líquido depende da temperatura; quanto maior a temperatura, menor a sua pressão de vapor; e) Na temperatura ambiente, a substância 1 é o mais volátil. 32 - (PUC GO) Considere o fragmento: “— Não há exterminado. Desaparece o fenômeno; a substância é a mesma. Nunca viste ferver água? Hás de lembrar-te que as bolhas fazem-se e desfazem-se de contínuo, e tudo fica na mesma água. Os indivíduos são essas bolhas transitórias.” (ASSIS, Machado de. Quincas Borba. Ao se colocar uma panela com água mineral para aquecer em um fogão em Goiânia, observa-se que, mesmo que a temperatura esteja abaixo do ponto de evaporação, há a formação de bolhas. Somente com a temperatura próxima de 98ºC é que há a evolução muito violenta de bolhas. A respeito dessa constatação, analise as afirmativas a seguir: I. A pressão de vapor diminui com a altitude. II. Crioscopia é a passagem de água do meio menos concentrado para o meio mais concentrado. III. Ebulioscopia é o estudo do abaixamento da temperatura de ebulição da solução devido à presença de um soluto. IV. A formação de bolhas na etapa inicial do aquecimento também tem a ver com os gases dissolvidos na água. Em relação às proposições analisadas, assinale a única alternativa cujos itens estão todos corretos: a) I e II. b) I e IV. c) II e III. d) II e IV. 33 - (UniRV GO) Em alguns dentifrícios é encontrado o carbonato de cálcio que auxilia na limpeza dos dentes. Este composto é pouco solúvel em água sendo sua solubilidade igual a 17 mg.L–1 (a 20 ºC). Considerando uma solução saturada sem corpo de fundo de carbonato de cálcio a 20 ºC, analise as alternativas e marque V para verdadeiro e F para falso. a) A solução apresenta uma concentração aproximada de 1,7 10–4 mol.L–1. b) Ao diminuir a temperatura a solução será classificada como insaturada. c) O coeficiente de solubilidade do carbonato de cálcio nestas condições será de 17 %m/m. d) A solução apresenta uma menor pressão máxima de vapor do que a água pura e consequentemente um maior ponto de ebulição. 34 - (UniCESUMAR SP) As curvas da pressão de vapor de três soluções aquosas em função da temperatura estão representadas, esquematicamente, no gráfico a seguir. Assinale a alternativa que corresponde adequadamente às curvas com as respectivas soluções. 35 - (UNEB BA) Diante das gôndolas das farmácias, o cartaz já avisa: “Falta repelente”. Para encontrar um tubo ou um spray, não basta ter empenho e sorte na procura. É preciso ser rápido. Se o estoque é abastecido pela manhã fica vazio por volta de meio-dia. As grandes redes de drogarias abriram intermináveis listas de espera, que podem passar de duas semanas. Nos locais onde o repelente é encontrado, há a limitação de três frascos por pessoa. O único modo bem sucedido de frear o zika é ir às origens: o mosquito transmissor, o Aedes aegypti. Por mais que sejam feitas campanhas de conscientização para eliminar os criadouros do inseto a cada início de ano, os ovos sobrevivem por até dois anos. Então, o hábito das pessoas de acumular água em recipientes em casa, em vasos de plantas, por exemplo, estimula, sim, o alastramento das doenças que ele transmite. A principal esperança da comunidade cientifica é conseguir tornar a população imune às doenças que o Aedes aegypti transmite. O maior passo foi dado quando a ANVISA aprovou uma vacina contra a dengue. Com eficácia limitada a 66%, a imunização consegue diminuir os casos graves da doença, mas é ineficaz no combate ao zika. (CUMINALE, 2015, p. 54-61). CUMINALE, Natalia. O verão do zika. Veja. A icaridina, p.e. = 292ºC, de caracteristica oleosa, é um dos repelentes de espécies de mosquitos, como o Aedes aegypti, aprovado pela Organização Mundial de Saúde, OMS. A duração da proteção do repelente se estende até 10h da aplicação, desde que a concentração da substância química seja de 20% a 25%(m/v) no produto. Levando-se em consideração as informações do texto e da estrutura química da icaridina, é coreto afirmar: 01. A cadeia orgânica do repelente é homogênea e acíclica. 02. O uso do repelente constitui método eficaz no combate ao mosquito da zika. 03. A pressão de vapor da icaridina a 100ºC é igual à da água em ebulição, ao nível do mar. 04. A concentração máxima de icaridina em 1000g de repelente é, aproximadamente, 1,1mol kg–1. 05. O repelente é um líquido apolar, insolúvel em água, que não precisa ser reaplicado após o banho. 36 - (UEG GO) As propriedades físicas dos líquidos podem ser comparadas a partir de um gráfico de pressão de vapor em função da temperatura, como mostrado no gráfico hipotético a seguir para as substâncias A, B, C e D. Segundo o gráfico, o líquido mais volátil será a substância a) A b) B c) C d) D 37 - (ACAFE SC) Em um laboratório de química existem 4 frascos: - frasco 1: água - frasco 2: solução aquosa de CaCl2 0,3 mol/L - frasco 3: solução aquosa de NaCl 0,3 mol/L - frasco 4: solução aquosa de glicose 0,3 mol/L Assinale a alternativa correta que contem a ordem crescente da pressão de vapor do solvente. a) frasco 2 > frasco 3 > frasco 4 > frasco 1 b) frasco 1 > frasco 4 > frasco 3 > frasco 2 c) frasco 1 < frasco 4 < frasco 3 < frasco 2 d) frasco 2 < frasco 3 < frasco 4 < frasco 1 38 - (UCS RS) Se um líquido for aquecido a uma temperatura suficientemente elevada, a tendência ao escape de suas moléculas torna-se tão grande que ocorre a ebulição. Em outras palavras, “um líquido entra em ebulição quando a pressão máxima de seus vapores torna-se igual à pressão externa – que, no caso de um recipiente aberto, é a pressão atmosférica local”. No gráfico abaixo encontram-se representadas as curvas de pressão de vapor de equilíbrio para três líquidos puros distintos (aqui designados por (1), (2) e (3), respectivamente), em função da temperatura. Fonte: RUSSELL, John B. Química Geral. 2. ed., v. 1, 1994. p. 460. (Adaptado.) Considerando que os três líquidos tenham sido aquecidos até a ebulição, em um mesmo local e ao nível do mar, assinale a alternativa correta. a) A pressão de vapor de equilíbrio do líquido (1) é menor do que a dos líquidos (2) e (3), a 25 ºC. b) A 30 ºC, o líquido (1) é o menos volátil de todos. c) O menor ponto de ebulição está associado ao líquido (2). d) As forças intermoleculares que ocorrem no líquido (3) são mais fortes do que àquelas nos líquidos (1) e (2). e) Os líquidos (1), (2) e (3) apresentam pontos de ebulição idênticos. 39 - (UERN) Um estudante de química, realizando um experimento em laboratório, colocou dois copos iguais e nas mesmas condições de temperatura e pressão, dentro de uma tampa transparente. No copo 1 continha apenas água e, no copo 2, uma solução de 0,3 mol/L de cloreto de sódio. Com relação ao experimento, é correto afirmar que o estudante chegou à seguinte conclusão: a) O ponto de ebulição nos dois copos é igual. b) A pressão de vapor no copo 1 é menor que a do copo 2. c) A solução presente no copo 2 congela mais rápido que a do copo 1. d) Com o decorrer do tempo, o volume do copo 1 diminui e o do copo 2 aumenta. 40 - (UESB BA) O ar atmosférico sempre contém vapor de água, o que se denomina de umidade de ar. Para cada temperatura, o ar pode conter uma quantidade máxima de vapor de água disperso e chegar à saturação. Nesse ponto, o vapor atinge a pressão máxima à temperatura considerada. A umidade relativa do ar é então medida pelo quociente entre a pressão de vapor de água do local e a pressão máxima que o vapor pode atingir na saturação do mesmo volume de ar. Com base nessas informações sobre as condições de umidade de ar, é correto afirmar: 01. À pressão de vapor de água de 22,3 mmHg, na atmosfera, a 30ºC, e à pressão máxima de vapor de 31,8 mmHg, a essa temperatura, a umidade relativa do ar é de 70%. 02. A formação de orvalho sobre as plantas ao alvorecer indica que a pressão máxima de vapor de água foi ultrapassada à temperatura local. 03. A umidade relativa do ar de 90%, embora dificulte qualquer esforço físico, facilita a transpiração e o controle de temperatura corporal. 04. Ao atingir a saturação de vapor de água na atmosfera, os mais baixos níveis de pressão de vapor são alcançados. 05. As nuvens são uma solução de vapor de água na atmosfera. TEXTO: 1 - Comum à questão: 41 A salinidade da água é um fator fundamental para a sobrevivência dos peixes. A maioria deles vive em condições restritas de salinidade, embora existam espécies como o salmão, que consegue viver em ambientes que vão da água doce à água do mar. Há peixes que sobrevivem em concentrações salinas adversas, desde que estas não se afastem muito das originais. Considere um rio que tenha passado por um processo de salinização. Observe na tabela suas faixas de concentração de cloreto de sódio. *isotônica à água do mar 41 - (UERJ) Considere um peixe em estresse osmótico que consegue sobreviver eliminando mais urina e reabsorvendo mais sais do que em seu habitat original. Esse peixe é encontrado no trecho do rio identificado pela seguinte letra: a) W b) X c) Y d) Z TEXTO: 2 - Comum à questão: 42 CONSTANTES Constante de Avogadro (NA) = 6,02 1023 mol–1 Constante de Faraday (F) = 9,65 104 C·mol–1 = 9,65 104 A·s·mol–1 = 9,65 104 J·V–1·mol–1 Volume molar de gás ideal = 22,4 L (CNTP) Carga elementar = 1,602 10–19 C Constante dos gases (R) = 8,21 10–2 atm·L·K–1·mol–1 = 8,31 J·K–1·mol–1 = 1,98 cal·K–1·mol–1 = = 62,4 mmHg·L·K–1·mol–1 Constante gravitacional (g) = 9,81 m·s–2 Constante de Planck (h) = 6,626 10–34 m2·kg·s–1 Velocidade da luz no vácuo = 3,0 108 m·s–1 DEFINIÇÕES Pressão de 1 atm = 760 mmHg = 1,01325 105 N·m–2 = 760 Torr = 1,01325 bar 1 J = 1 N·m = 1 kg·m2·s–2. ln 2 = 0,693 Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0° C e 760 mmHg Condições ambientes: 25°C e 1 atm Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol·L–1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão. (s) = sólido. = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (CM) = circuito metálico. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias. [X] = concentração da espécie química X em mol·L–1. MASSAS MOLARES 42 - (ITA SP) A pressão de vapor da água pura é de 23,8 torr a 25°C. São dissolvidos 10,0 g de cloreto de sódio em 100,0 g de água pura a 25°C. Assinale a opção que indica o valor do abaixamento da pressão de vapor da solução, em torr. a) 22,4 b) 11,2 c) 5,6 d) 2,8 e) 1,4 GABARITO 1) Gab: VVFV 2) Gab: B 3) Gab: D 4) Gab: C 5) Gab: A 6) Gab: 15 7) Gab: E 8) Gab: B 9) Gab: B 10) Gab: A 11) Gab: 58 12) Gab: D 13) Gab: D 14) Gab: B 15) Gab: 02 16) Gab: C 17) Gab: D 18) Gab: E 19) Gab: 25 20) Gab: E 21) Gab: D 22) Gab: 1. A pressão osmótica é calculada por π = MRT, onde M é a molaridade de solução, R é a constante universal dos gases e T é temperatura em Kelvin. 2. M = /(RT) T = 27 + 2733 = 300K = 2,46 torr R = 0,08206 atm.L.mol–1.K–1 - Conversão de torr para atm: 2,46/760 atm (760 torr é igual a 1,0 atm) - M = (2,46/760)/(0,08206 x 300) = 0,1/760 = 1,32 10–4 mol/L = 1,32 10–4 M - Número de mols em 10 mL da solução é 10 mL/1000 mL x 1,32 10–4 = 1,32 10–6 mols - Massa Molar = massa da proteína (gramas)/mols da proteína = 6,6 10–3 g/(1,32 10–6) = 5,0 103 g/mol 23) Gab: C 24) Gab: B 25) Gab: B 26) Gab: B 27) Gab: B 28) Gab: C 29) Gab: E 30) Gab: D 31) Gab: C 32) Gab: B 33) Gab: VFFV 34) Gab: C 35) Gab: 04 36) Gab: A 37) Gab: D 38) Gab: D 39) Gab: D 40) Gab: 01 41) Gab: C 42) Gab: E Lista de Exercícios – Eletroquímica (Pilhas Galvânicas) 01 - (UDESC SC) Reações de oxirredução estão presentes no dia-a-dia como na ação desinfetante da água sanitária, na geração de energia elétrica em baterias e na obtenção de metais a partir de seus minérios. Como exemplo destas reações considere uma folha de alumínio imersa em uma solução aquosa de sulfato de cobre. Sabendo-se que o potencial de redução do alumínio é –1,66V e o potencial de redução do cobre é +0,34V, é correto afirmar que: a) o alumínio é o agente oxidante. b) ocorrerá redução do Cu(II). c) o potencial de oxirredução da reação é de –1,32V. d) o sulfato de cobre é o agente redutor. e) o estado de oxidação do enxofre no sulfato de cobre, CuSO4 é –2. 02 - (IFGO) Um cientista americano resolveu conectar, em série, maçãs de uma árvore a um circuito elétrico, a fim de torná-las condutoras de eletricidade. Para tal, perfurou a lateral das frutas com um prego galvanizado revestido de zinco e um fio de cobre desencapado. Uma corrente elétrica partiu do zinco para o cobre, fazendo com que as maçãs mantivessem uma lâmpada de LED acesa por horas. VIEIRA, V. Galileu, março, 2012. p. 30. [Adaptado] Dados: Eºred Cu = + 0,34V; Eºred Zn = –0,76V. Considerando o que foi apresentado acima, analise as afirmativas: I. O zinco emite elétrons e o cobre os recebe. II. Trata-se de uma reação de oxirredução espontânea, com força eletromotriz de 1,1 volts. III. O zinco é o ânodo e o cobre é o cátodo. IV. A cela seria representada por Zn+2(aq), Zn(s)ǁ Cu(s), Cu+2 (aq) Estão corretas as afirmativas a) I e II. b) I, II e III. c) III e IV. d) I, III e IV. e) II, III e IV. 03 - (UNIFOR CE) Abaixo tem-se uma pilha de Daniel em pleno funcionamento. Os eletrodos usados são os metais zinco e cobre imersos em solução de sulfato de zinco e sulfato de cobre. Potenciais de redução padrão (E0): Zn = –0,76V Cu = +0,34V Sobre o sistema acima é possível afirmar que a) com o decorrer do funcionamento da pilha, o eletrodo de zinco responsável pela semipilha de oxidação sofrerá aumento de massa. b) o eletrodo de cobre sofrerá redução e aumentará sua massa. c) os íons Cu2+ sofrem redução e incorporam a sua massa ao eletrodo de cobre. d) os íons Zn2+ sofrem redução e incorporam a sua massa ao eletrodo de cobre. e) os íons Cu2+ sofrem oxidação e incorporam a sua massa ao eletrodo de cobre. 04 - (UNIRG TO) Uma pilha alcalina tem durabilidade maior, entretanto por apresentar materiais mais puros e pelo processo de fabricação diferenciado, seu custo é maior. Neste tipo de pilha, o eletrólito é o hidróxido de potássio, substituindo o cloreto de amônio da pilha comum. A equação global da reação que ocorre na pilha alcalina é dada por: Zn + 2 MnO2 ZnO + Mn2O3 Dado: Valor aproximado do número de Avogadro: 6,0 1023 Com base nas informações, assinale a única alternativa correta. a) O catodo da pilha é o polo onde ocorre o processo de redução. b) O magnésio, presente na equação apresentada, forma sempre cátion bivalente. c) O valor da soma dos coeficientes dos reagentes na equação balanceada apresentada é igual a 2. d) Quando 1 mol de Zn reage com 2 mol de MnO2, há formação de, aproximadamente, 3,0 1023 moléculas de ZnO. 05 - (UNIFOR CE) Observe as duas situações abaixo, em que, na primeira (I) uma barra de alumínio polida é mergulhada em uma solução de sulfato de cobre e na segunda (II) uma barra de cobre é mergulhada em uma solução de sulfato de alumínio. Dados os potenciais de redução padrão para as semi-reações: semi-reação potencial(volt): Al3+ + 3e– Al –1,66 Cu2+ + 2e– Cu +0,34 Com base na figura acima e nos potenciais padrão de redução do alumínio e do cobre, assinale a alternativa correta: a) N a situação (I), o cobre é o agente redutor. b) A força eletromotriz da célula formada em (II) é 2,00V. c) N a situação (II), o alumínio se depositará sobre a barra de cobre. d) N a situação (I), ocorrerá corrosão no alumínio, ou seja, ele sofrerá oxidação. e) Em nenhuma das situações será observada reação química. 06 - (FMABC SP) Dados: Ni2+ (aq) + 2e– Ni(s) E0 = –0,25 V Cu2+ (aq) + 2e– Cu(s) E0 = + 0,34 V Uma pilha foi montada utilizando-se duas celas eletroquímicas e uma ponte salina. Uma das celas eletroquímicas era composta por um eletrodo de níquel metálico e uma solução aquosa de sulfato de níquel (II) de concentração 1,0 mol/L, enquanto a outra era formada por um eletrodo de cobre metálico e solução aquosa de sulfato de cobre (II) 1,0 mol/L. A ponte salina continha uma solução aquosa de nitrato de potássio. O esquema da pilha está representado abaixo. Assim que o dispositivo foi montado verificou-se a passagem de corrente elétrica pelo voltímetro. Nesse momento pode-se afirmar sobre a movimentação dos íons na ponte salina que a) cátions K+ movimentam-se, preferencialmente, em direção ao eletrodo de níquel, enquanto que ânions NO3– vão em direção ao eletrodo de cobre. b) cátions K+ movimentam-se, preferencialmente, em direção ao eletrodo de cobre, enquanto que ânions NO3– vão em direção ao eletrodo de níquel. c) cátions K+ movimentam-se, preferencialmente, em direção ao eletrodo de níquel, enquanto que ânions OH– vão em direção ao eletrodo de cobre. d) cátions H+ movimentam-se, preferencialmente, em direção ao eletrodo de níquel, enquanto que ânions OH– vão em direção ao eletrodo de cobre. e) cátions H+ movimentam-se, preferencialmente, em direção ao eletrodo de cobre, enquanto que ânions OH– vão em direção ao eletrodo de níquel. 07 - (PUC MG) Uma pilha é realizada, nas condições padrões, a partir dos pares redox Cu2+ / Cu (Eº = 0,34 V) e Cu+ / Cu (Eº = 0,52 V). Sua força eletromotriz (fem) é: a) 0,16 V b) 0,18 V c) 0,70 V d) 0,86 V 08 - (PUC MG) Considere uma solução aquosa de sulfato de cobre (CuSO4). Assinale o metal que NÃO se recobrirá de cobre quando mergulhado na solução de sulfato de cobre. Dado: E°(Ni 2+/Ni) = 0,25V, E°(Zn 2+/Zn) = –0,76V, E°(Sn 2+/Sn) = –0,14V, E°(Cu 2+*Cu) = +0,34V e E°(Ag +/Ag) = +0,80V. a) Prata. b) Níquel. c) Zinco. d) Estanho. 09 - (UNIRG TO) Uma célula eletroquímica foi construída baseada nas semirreações apresentadas a seguir. Ni2+ (aq) + 2e– Ni (s) Eo = –0,26 V Ag+ (aq) + 1e– Ag (s) Eo = +0,80 V Considerando-se as informações fornecidas, conclui-se que o potencial padrão da célula é de: a) +1,06 V b) –1,06 V c) +0,54 V d) –0,54 V 10 - (IFGO) De acordo com a pilha formada pelas semi-reações, E0oxi Mg0 / Mg2+ = + 2,370 V e E0oxi Cr0 / Cr3+ = +0,740 V, é correto afirmar que a) os elétrons saem de Cr0 / Cr3+ para Mg2+ / Mg0. b) Cr3+ / Cr0 é o polo negativo. c) Mg0 / Mg2+ é o anodo. d) o magnésio sofre redução. e) o Cr0 é o agente redutor. 11 - (ENEM) Se dermos uma mordida em um pedaço de papel alumínio colocado em cima de uma obturação de amálgama (combinação do mercúrio metálico com metais e/ou ligas metálicas), sentiremos uma dor causada por uma corrente que pode chegar até 30 mA. SILVA, R. R. et al. Química Nova na Escola, São Paulo, n. 13, maio 2001 (adaptado). O contato dos materiais metálicos citados produz a) uma pilha, cujo fluxo de elétrons é espontâneo. b) uma eletrólise, cujo fluxo de elétrons não é espontâneo. c) uma solução eletrolítica, cujo fluxo de elétrons é espontâneo. d) um sistema galvânico, cujo fluxo de elétrons não é espontâneo. e) um sistema eletrolítico, cujo fluxo de elétrons não é espontâneo. 12 - (UDESC SC) Uma pilha de permanganato é baseada nas semirreações e nos seus respectivos potenciais padrões de redução mostrados abaixo: Zn2+ + 2e– ® Zn Eº = –0,76 V MnO4– + 8H+ + 5e– ® Mn2+ + 4H2O Eº = + 1,51 V Assinale a alternativa correta. a) O zinco metálico é o cátodo. b) O íon permanganato, MnO4–, é o agente redutor. c) O estado de oxidação do manganês no íon permanganato é +4. d) A tensão produzida por esta pilha em condições padrão é +2,27 V. e) A tensão produzida por esta pilha em condições padrão é 0,75 V. 13 - (UNIRG TO) A figura a seguir exemplifica o sistema de uma pilha montado a partir de eletrodos de Zn e Cu. A partir da análise das equações de potenciais e do sistema apresentado podemos afirmar que: a) O eletrodo de Zn se comportará como cátodo. b) O eletrodo de Zn sofrerá oxidação. c) O fluxo de elétrons será no sentido eletrodo de Cu para Zn. d) O eletrodo de Cu sofrerá redução. 14 - (Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública) A energia necessária para o funcionamento de equipamentos eletrônicos pequenos, a exemplo dos relógios de pulso e dos aparelhos auditivos, está associada a reações de oxirredução, como a que ocorre em uma pilha de mercúrio, representada de maneira simplificada pela equação química Zn(s) + HgO(s) Hg + ZnO(s) Com base nessa informação e nos conhecimentos sobre reações de oxirredução, é correto afirmar: a) O cátion Hg2+ presente no óxido de mercúrio(II) é oxidado a Hg na reação química global que representa a pilha de mercúrio. b) A variação do estado de oxidação do zinco durante o funcionamento da pilha indica que esse elemento químico recebeu elétrons. c) O óxido de zinco é uma das substâncias reagentes na reação de oxirredução que ocorre na pilha de mercúrio. d) A reação química apresentada indica a transferência de elétrons do zinco sólido para o íon mercúrio(II) constituinte do HgO(s). e) O valor da diferença de potencial da pilha de mercúrio, , indica que o processo representa uma reação de oxirredução não-espontânea. 15 - (UFPR) O ácido ascórbico é uma das formas da vitamina C que apresenta propriedade antioxidante. Na indústria de alimentos, ele é largamente utilizado como aditivo para prevenir a oxidação. Uma maneira de analisar a quantidade de ácido ascórbico em bebidas é através de uma reação de oxirredução utilizando iodo. Com base nisso, foi montada uma pilha, conforme ilustração abaixo, contendo eletrodos inertes de platina ligados a um voltímetro. Foram mantidas condições padrão (298 K, 1 atm e 1 mol L–1) para o experimento, e no instante em que se fechou o circuito, conectando-se os fios ao voltímetro, o valor de potencial medido foi de 0,48 V. Sabendo que o potencial padrão de redução de iodo a iodeto é de E0 = 0,54 V, o potencial padrão da reação abaixo é: a) 0,03 V. b) 0,06 V. c) 0,24 V. d) 0,48 V. e) 1,02 V. 16 - (UDESC SC) A figura abaixo representa uma pilha formada por uma placa de zinco e outra de cobre, mergulhadas em soluções de seus respectivos sulfatos, conectadas por um fio metálico. Além disso, existe uma membrana porosa que separa os compartimentos das duas meias-células. (Fonte: Adaptado de Feltre, R. Química. v.2, 6 ed. São Paulo: Moderna, 2004.) Sabendo que o potencial padrão de redução a 25ºC, em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio, é de +0,34 V para a semirreação Cu2+ (aq) + 2 e– Cu(s), e de –0,76 V para a semirreação Zn2+ + 2e– Zn (s), assinale a alternativa incorreta. a) Após certo tempo de funcionamento da pilha, haverá espessamento da placa de cobre e diminuição da massa da placa de zinco. b) No cátodo ocorrerá o processo de redução e no ânodo a oxidação. c) Haverá oxidação na meia-célula do zinco e redução na meia-célula do cobre. d) Durante o processo de oxirredução haverá mobilidade de íons por meio da porcelana porosa. e) Durante o processo de oxirredução haverá fluxo de elétrons da placa de zinco para a placa de cobre por meio da porcelana porosa. 17 - (FPS PE) A tabela abaixo mostra os valores de potencial padrão de algumas semirreações. Considerando apenas as informações da tabela, indique a alternativa correta. a) A pilha de maior potencial padrão possui ânodo de prata e cátodo de zinco. b) Dentre os metais apresentados, o zinco é o melhor agente redutor. c) A pilha formada por eletrodos de cobre (Cu/Cu2+) e chumbo (Pb/Pb2+) possui potencial-padrão igual a 0,21V. d) O íon Zn2+ recebe elétrons mais facilmente que o íon Pb2+. e) A reação Cu (s) + Zn2+ (aq) Cu2+ (aq) + Zn (s) é espontânea. 18 - (UNIFOR CE) Em eletroquímica, existem dois tipos de dispositivos que envolvem corrente elétrica: as células eletroquímicas que geram eletricidade através de uma reação química espontânea e as células eletrolíticas que usam uma corrente elétrica para forçar a ocorrência de uma reação não espontânea. Qual das seguintes reações abaixo deve ser realizada em uma célula eletrolítica, em vez de uma célula eletroquímica? Potenciais de oxidação E0: = +1,65 V; Fe = +0,44 V; Cd = +0,40V; Zn = +0,76V; Mg = +2,37V; Ca = +2,87V a) Zn + Cd2+ Cd + Zn2+ b) + 3Cd2+ 2 + 3Cd c) 2 + 3Fe 2 + 3Fe2+ d) Mg + Zn2+ Mg++ + Zn e) Ca + Fe2+ Ca2+ + Fe 19 - (Fac. Direito de São Bernardo do Campo SP) Quatro metais designados por D, G, X e Z foram analisados quanto à sua reatividade. Foi observado que apenas os metais G e Z reagem com solução aquosa de ácido clorídrico de concentração 0,1 mol.L–1 formando gás hidrogênio. O metal G não reage com solução contendo cátions Zn+ . O metal X não reage com nenhuma das soluções dos cátions dos outros metais. A afirmativa que apresenta corretamente os metais em ordem crescente de caráter redutor é a) X, D, G e Z. b) X, D, Z e G. c) G, Z, D e X. d) G, X, Z e D. 20 - (UNCISAL) A pilha de combustível é um dispositivo eletroquímico que converte energia química em energia elétrica. A mais conhecida é a de hidrogênio-oxigênio, que opera continuamente, pois os reagentes são os gases oxigênio e hidrogênio que são alimentados por uma fonte externa à medida das necessidades, produzindo água limpa, que pode ser utilizada para consumo e energia elétrica. As semirreações da pilha em solução concentrada de KOH são a) 2 H2(g) + 4 OH–(aq) 4 H2O(l) + 4 e–; b) O2(g) + 2 H2O(l) + 4 e– 4 OH–(aq). Em relação à pilha, dadas as afirmativas, I. A reação geral da pilha é 2 H2(g) + O2(g) 2 H2O(l). II. O hidrogênio é o agente oxidante. III. A reação de redução ocorre na semirreação b. verifica-se que está(ão) correta(s) a) II, apenas. b) III, apenas. c) I e II, apenas. d) I e III, apenas. e) I, II e III. 21 - (FMABC SP) Dados: Potencial de redução padrão em solução aquosa : Ag+(aq) + e– Ag(s) = 0,80 V Cu2+(aq) + 2e– Cu(s) = 0,34 V Pb2+(aq) + 2e– Pb(s) = –0,13 V Ni2+(aq) + 2e– Ni(s) = –0,25 V Fe2+(aq) + 2e– Fe(s) = –0,44 V Zn2+(aq) + 2e– Zn(s) = –0,76 V É comum em laboratórios didáticos a construção de pilhas utilizando-se de duas semicélulas eletroquímicas, cada uma contendo uma lâmina de um metal imersa em uma solução de concentração 1,0 mol.L–1 de cátions do próprio metal. Essas duas semicélulas são conectadas com um fio condutor (em geral de cobre) unindo as lâminas metálicas e uma ponte salina (em geral contendo solução aquosa de nitrato de potássio) que permite a passagem de íons entre as soluções. Em um laboratório foram encontradas as seguintes semicélulas eletroquímicas: Ag+ / Ag, Cu2+ / Cu, Pb2+ / Pb, Ni2+ / Ni, Fe2+ / Fe, Zn2+ / Zn, possibilitando a montagem de diversas pilhas. A pilha que apresenta a menor ddp entre essas opções tem a) o metal Pb no polo negativo e o metal Cu no polo positivo. b) o metal Ag no polo negativo e o metal Zn no polo positivo. c) o metal Ni no polo negativo e o metal Pb no polo positivo. d) o metal Cu no polo negativo e o metal Ag no polo positivo. 22 - (PUC SP) Dados: Cu2+(aq) + 2e– Cu(s) E0red = +0,34 V Al3+(aq) + 3e– Al(s) E0red = –1,68 V Considerando uma pilha formada pelos eletrodos de alumínio e cobre, qual será o valor de da pilha? a) + 4,38 V b) + 2,02 V c) – 2,36 V d) – 1,34 V 23 - (UECE) Uma pilha é formada com eletrodos de alumínio e ouro que apresentam os potenciais de redução, respectivamente, –1,66 volts e 1,50 volts. Após analisar as características dessa pilha, pode-se afirmar corretamente que a) a reação do cátodo é Al Al3+ + 3e–. b) a ddp da pilha é + 3,16 V. c) a reação global é Al3+ + Au Au3+ + Al. d) a equação global da pilha é Au3+ (aq)/Au // Al3+ (aq)/Al. 24 - (ITA SP) Considere uma célula eletrolítica na forma de um tubo em H, preenchido com solução aquosa de NaNO3 e tendo eletrodos inertes mergulhados em cada ramo vertical do tubo e conectados a uma fonte externa. Num determinado instante, injeta-se uma solução aquosa de CuCrO4 verde na parte central do ramo horizontal do tubo. Após algum tempo de eletrólise, observa-se uma mancha azul e uma amarela, separadas (em escala) de acordo com o esquema da figura. Com base nas informações do enunciado e da figura, assinale a opção ERRADA. a) O eletrodo Ee corresponde ao anodo. b) Há liberação de gás no Ed. c) Há liberação de H2 no Ee. d) O íon cromato tem velocidade de migração maior que o íon cobre. e) O pH da solução em torno do Ed diminui. 25 - (UEA AM) Em quatro tubos de ensaio contendo diferentes soluções aquosas, todas de concentração 1,0 mol/L e a 25 ºC, foram introduzidos fios de diferentes metais, retorcidos, formando espirais, conforme mostra a figura. É correto afirmar que houve depósito metálico e formação de bolhas de gás na superfície dos fios, respectivamente, nos tubos a) 1 e 3. b) 1 e 4. c) 2 e 3. d) 2 e 4. e) 3 e 4. 26 - (UFRGS RS) O quadro abaixo relaciona algumas semirreações e seus respectivos potenciais padrão de redução, em solução aquosa. O3 + 2H+ + 2e– O2 + H2O = + 2,07 V H2O2 + 2H+ + 2e– 2 H2O = + 1,77 V HClO + H+ + e– ½ Cl2 + H2O = + 1,63 V MnO + 8H+ + 5e– Mn2+ + 4H2O = + 1,51 V A partir desses dados, é correto afirmar que a) uma solução aquosa de hipoclorito poderá oxidar os íons Mn2+. b) uma solução aquosa de H2O2 é um forte agente redutor. c) o ozônio tem uma forte tendência a ceder elétrons em solução aquosa. d) a adição de H2O2 a uma solução aquosa, contendo oxigênio dissolvido, promove a formação de ozônio gasoso. e) o permanganato, entre as substâncias relacionadas no quadro, é o mais poderoso agente oxidante. 27 - (UNITAU SP) Em relação à pilha Znº/Zn2+ // Cu2+/Cuo, assinale a afirmativa INCORRETA. a) O zinco metálico sofre uma reação de oxidação. b) No ânodo, ocorre a reação química esquematizada por Znº/Zn2+. c) A formação do cobre metálico envolve uma reação de redução. d) No cátodo, ocorre a reação química esquematizada por Cu2+/Cuo. e) O íon Cu2+ é originado da reação Cuº Cu2+. 28 - (ENEM) Utensílios de uso cotidiano e ferramentas que contêm ferro em sua liga metálica tendem a sofrer processo corrosivo e enferrujar. A corrosão é um processo eletroquímico e, no caso do ferro, ocorre a precipitação do óxido de ferro(III) hidratado, substância marrom pouco solúvel, conhecida como ferrugem. Esse processo corrosivo é, de maneira geral, representado pela equação química: Uma forma de impedir o processo corrosivo nesses utensílios é a) renovar sua superfície, polindo-a semanalmente. b) evitar o contato do utensílio com o calor, isolando-o termicamente. c) impermeabilizar a superfície, isolando-a de seu contato com o ar úmido. d) esterilizar frequentemente os utensílios, impedindo a proliferação de bactérias. e) guardar os utensílios em embalagens, isolando-os do contato com outros objetos. 29 - (FUVEST SP) Um estudante realizou um experimento para avaliar a reatividade dos metais Pb, Zn e Fe. Para isso, mergulhou, em separado, uma pequena placa de cada um desses metais em cada uma das soluções aquosas dos nitratos de chumbo, de zinco e de ferro. Com suas observações, elaborou a seguinte tabela, em que (sim) significa formação de sólido sobre a placa e (não) significa nenhuma evidência dessa formação: A seguir, montou três diferentes pilhas galvânicas, conforme esquematizado. Nessas três montagens, o conteúdo do béquer I era uma solução aquosa de CuSO4 de mesma concentração, e essa solução era renovada na construção de cada pilha. O eletrodo onde ocorria a redução (ganho de elétrons) era o formado pela placa de cobre mergulhada em CuSO4 (aq). Em cada uma das três pilhas, o estudante utilizou, no béquer II, uma placa de um dos metais X (Pb, Zn ou Fe), mergulhada na solução aquosa de seu respectivo nitrato. O estudante mediu a força eletromotriz das pilhas, obtendo os valores: 0,44 V; 0,75 V e 1,07 V. A atribuição correta desses valores de força eletromotriz a cada uma das pilhas, de acordo com a reatividade dos metais testados, deve ser 30 - (Mackenzie SP) Um estudante de química colocou, separadamente, barras de chumbo, níquel, ferro e cobre no interior de 4 béqueres, que continham solução aquosa de nitrato de estanho II de concentração 1 mol.L–1 a 25 ºC. As quatro possíveis reações de oxirredução, que ocorreriam espontaneamente, nos béqueres I, II, III e IV foram escritas abaixo: I. Pb(s) + Sn2+(aq) Pb2+(aq) + Sn(s) II. Ni(s) + Sn2+(aq) Ni2+(aq) + Sn(s) III. Fe(s) + Sn2+(aq) Fe2+(aq) + Sn(s) IV. Cu(s) + Sn2+(aq) Cu2+(aq) + Sn(s) Dados: E0 (Pb2+(aq) /Pb(s)) = –0,13 V E0 (Sn2+(aq)/Sn(s)) = –0,14 V E0 (Ni2+(aq)/Ni(s)) = –0,23 V E0 (Fe2+(aq)/Fe(s)) = –0,44 V E0 (Cu2+(aq)/Cu(s)) = +0,34 V De acordo com as informações acima, os béqueres em que ocorreram, espontaneamente, as reações de oxirredução foram a) I, II e IV, apenas. b) II e III, apenas. c) I, II e III, apenas. d) I e II, apenas. e) I e IV, apenas. 31 - (UFJF MG) O alumínio é um excelente agente redutor e, portanto, não pode ser utilizado na confecção de tanques para transporte e armazenagem de ácido clorídrico. Por outro lado, pode ser usado no transporte de ácido nítrico, uma vez que o alumínio é rapidamente oxidado formando uma camada protetora de óxido de alumínio que protege o metal de outros ataques. Semi-reações: E0 Al3+(aq) + 3e– Al(s) –1,66 V 2H+(aq) + 2e– H2(g) +0,00 V 4H+(aq) + 2NO3–(aq) + 2e– 2NO2(g) + 2H2O(l) +0,80 V Cu2+(aq) + 2e– Cu(s) +0,34 V O2(g) + 2H2O(l) + 4e– 4OH–(aq) +0,40 V a) Por que o alumínio não pode ser usado no transporte de ácido clorídrico? Escreva a reação química para justificar sua resposta. b) Com base nos potenciais padrão discuta a possibilidade de substituição do alumínio pelo cobre no transporte de ácido clorídrico. c) O cobre pode ser usado no transporte de ácido nítrico? Escreva a reação química para justificar sua resposta. d) O uso de tanques de cobre estão sujeitos ao processo de corrosão pelo oxigênio do ar formando uma camada esverdeada (mistura de óxidos e hidróxidos de cobre). Calcule o potencial padrão que representa este processo. 32 - (UNITAU SP) Uma célula galvânica tem um eletrodo de cobre imerso na solução de íons Cu2+ e um eletrodo de prata na solução de íons Ag+. A reação acontece nas condições padrão. O potencial de redução padrão do cobre é +0,339V. a) Se o da célula medido é igual a +0,460V, qual é o potencial de redução padrão da prata? b) Esquematize as duas meias reações e a reação global. Identifique o anodo e o catodo. c) Faça um gráfico em que se relacione a diferença de potencial (ddp) em função do tempo, após serem conectados eletricamente os eletrodos com e sem ponte salina. Considerando o enunciado e seus conhecimentos sobre eletroquímica, justifique a variação de ddp em função do tempo que você representou no gráfico. 33 - (UEM PR) Considere as informações abaixo e assinale o que for correto. Ni2+(aq) + 2e– Ni(s) E0 = –0,23 V Cu2+(aq) + 2e– Cu(s) E0 = +0,34 V Ag1+(aq) + 1e– Ag(s) E0 = +0,80 V 01. Quando se mergulha uma lâmina de níquel metálico em uma solução contendo íons Cu2+(aq), ocorre deposição de cobre metálico sobre o níquel. 02. Quando se mergulha um fio de cobre metálico em uma solução contendo íons Ag+(aq), ocorre deposição de prata metálica sobre o fio de cobre. 04. Quando se mergulha um fio de cobre metálico em uma solução contendo íons Ni2+(aq), ocorre deposição de níquel metálico sobre o fio de cobre. 08. Se for montada uma pilha com os pares Ni2+(aq)/Ni(s) e Cu2+(aq)/Cu(s) nas condições padrão, o eletrodo de níquel metálico será o polo positivo da pilha. 16. É possível armazenar uma solução aquosa de Cu2+ em um recipiente de níquel sem que haja deposição de cobre metálico. 34 - (UEM PR) Considere uma pilha montada utilizando-se uma solução de ácido clorídrico, onde estão mergulhadas uma fita de magnésio e uma placa de prata ligadas por um fio condutor externo de resistência desprezível. A pilha alimenta um circuito elétrico dotado de três resistores, em que o resistor R1 está associado em série com a associação em paralelo formada pelos resistores R2 e R3. A resistência elétrica interna da pilha é de 1,18 , e as resistências dos resistores R1, R2 e R3 são, respectivamente, 0,98 , 0,60 e 0,30 . Sobre o circuito, assinale o que for correto. Dados: Mg2+ (aq) + 2e– Mg(s) E0 = –2,36 V 2H+(aq) + 2e– H2(g) E0 = 0,00 V Ag+(aq) + 1e– Ag(s) E0 = +0,80 V 01. A reação global da pilha é 2Ag+(aq) + Mg(s) 2Ag(s) + Mg2+(aq). 02. A resistência elétrica equivalente do circuito externo formado por R1, R2 e R3 é de 1,18 . 04. A corrente elétrica que percorre o resistor R2 vale 2/3A. 08. A diferença de potencial (ddp) que a pilha fornece ao circuito externo vale 1,18 V. 16. A pilha apresenta rendimento igual a 50%. TEXTO: 1 - Comum à questão: 35 Lítio (do grego lithos – pedra) Foi descoberto por Johan August Arfwedson em 1817, no desenvolvimento de um processo de análise do mineral de fórmula LiAl(Si2O6 ). Posteriormente, descobriu-se lítio em outros minerais. Em 1818, G. Gmelin percebeu que os sais de lítio quando queimavam produziam chama vermelho-brilhante. O elemento lítio aparece em algumas águas minerais e em minerais como a lepidolita, o espodumênio, a petalita e outros. O isótopo natural 6Li, corresponde a 7,5% do total de lítio na natureza. Na forma metálica, reage violentamente com a água, produzindo hidróxido de lítio, LiOH, liberando o gás hidrogênio, que é totalmente inflamável. O lítio é usado há mais de 140 anos na medicina como antidepressivo e antirreumático. O carbonato de lítio (Li2CO3) é o princípio ativo de remédios para controle da psicose maníacodepressiva (PMD). O tratamento com sais de lítio é denominado litioterapia. As pilhas de lítio recarregáveis são leves e oferecem alta densidade de carga. Utiliza-se a de lítio-iodo em marca-passos. (Delmo Santiago Vaitsman et al. Para que servem os elementos 35 - (Unicastelo SP) A pilha lítio-iodo citada no texto funciona devido à ocorrência da seguinte reação global: 2 Li (s) + I2 (s) ® 2 LiI (s) Nessa pilha, o cátodo é o a) lítio, que ganha elétrons e, portanto, é o oxidante. b) iodo, que perde elétrons e, portanto, é o redutor. c) lítio, que perde elétrons e, portanto, é o redutor. d) lítio, que perde elétrons e, portanto, é o oxidante. e) iodo, que ganha elétrons e, portanto, é o oxidante. TEXTO: 2 - Comum à questão: 36 Em 18 de Fevereiro de 2015, o Google Doodle fez uma homenagem ao 270º aniversário do inventor da pilha elétrica, Alessandro Volta, um físico italiano que tinha como uma de suas paixões a eletricidade. A unidade elétrica volt é uma homenagem a esse inventor. Volta também estudou Química, essa ciência teve grande importância no que diz respeito à pilha elétrica. <http://tinyurl.com/m5dagtf> Acesso em: 20.02.2015. Na imagem, podemos observar uma pilha e duas semirreações que representam os processos de oxidação e de redução, envolvidos na confecção dessa pilha, cujos potenciais padrão de redução são: I. Zn2+/Zn: –0,76 V II. 2H+/H2: 0,00 V Um dos materiais usados na confecção da pilha é o zinco, cujo símbolo é Zn e apresenta Número atômico: 30 Massa atômica: 65,4 u Ponto de fusão: 419,5 °C Ponto de ebulição: 907 °C Configuração por camadas: K L M N 2 8 18 2 36 - (FATEC SP) A diferença de potencial (ΔE0), em volts, gerada por essa pilha é a) + 0,38. b) – 0,76. c) + 0,76. d) – 1,52. e) + 1,52. GABARITO 1) Gab: B 2) Gab: B 3) Gab: C 4) Gab: A 5) Gab: D 6) Gab: B 7) Gab: B 8) Gab: A 9) Gab: A 10) Gab: C 11) Gab: A 12) Gab: D 13) Gab: B 14) Gab: D 15) Gab: B 16) Gab: E 17) Gab: B 18) Gab: C 19) Gab: A 20) Gab: D 21) Gab: C 22) Gab: B 23) Gab: B 24) Gab: A 25) Gab: B 26) Gab: A 27) Gab: E 28) Gab: C 29) Gab: A 30) Gab: B 31) Gab: a) O alumínio é oxidado pelo ácido clorídrico. 6H+(aq) + 2Al(s) 3H2(g) + 2Al3+(aq) ou 6HCl(aq) + 2Al(s) 3H2(g) + 2AlCl3(aq) b) O cobre apresenta um potencial padrão de redução maior que o do ácido clorídrico, desta forma ele não é oxidado pelo ácido, já o alumínio apresenta um potencial padrão de redução menor que o do ácido clorídrico, sendo portanto oxidado pelo mesmo. Assim, o cobre pode substituir o alumínio no transporte de ácido clorídrico. c) O cobre não pode ser usado para transportar o ácido nítrico, pois ele é oxidado pelo ácido. 4 H+(aq) + 2 NO3–(aq) + Cu(s) 2 NO2(g) + 2 H2O(l) + Cu2+(aq) d) Cu2+(aq) + 2 e– Cu(s) E0 = + 0,34 V O2(g) + 2 H2O(l) + 4 e– 4 OH–(aq) E0 = + 0,40 V E0 = 0,40 – 0,34 = 0,06 V Como a diferença de potencial da reação é positiva, a reação de corrosão do cobre pelo oxigênio do ar é espontânea. 32) Gab: a) O potencial da célula é dado por 0,460V = E0Ag - 0,339V ou E0Ag = 0,460V + 0,339V = 0,799V b) As meias reações são: No anodo: Cu(s) Cu2+(aq) + 2e– (oxidação) No catodo: Ag+(aq) + e– Ag(s) (redução) A reação global é: Cu(s) + 2Ag+(aq) Cu2+(aq) + 2Ag(s) c) A ponte salina conecta as meias células de redução e oxidação da célula galvânica, com o objetivo de manter a neutralidade. Sem a ponte salina, as cargas positivas e negativas se acumulam nas meias células, e a reação de redox termina rapidamente. Com a ponte salina, a ddp atinge zero, após o consumo de todo o anodo. O gráfico que ilustra esse comportamento está representado abaixo. 33) Gab: 03 34) Gab: 26 35) Gab: E 36) Gab: C Lista de Exercícios – Eletroquímica (Células Combustíveis) 01 - (UFT TO) Uma célula a combustível é um tipo de pilha que gera energia elétrica a partir da reação química entre os gases hidrogênio e oxigênio, como exemplificadas nas reações redox a seguir. Ânodo: 2H2(g) + 4OH–(aq) ® 4H2O(l) + 4e- E0 = 0,83 V Cátodo: O2(g) + 2H2O(l) + 4e– ® 4OH–(aq) E0 = 0,40 V Qual a força eletromotriz da célula de combustível apresentada? a) 2,46 V. b) 0,43 V. c) –0,43 V. d) 1,23 V. e) –0,83 V. 02 - (ENEM) Os bafômetros (etilômetros) indicam a quantidade de álcool, C2H6O (etanol), presente no organismo de uma pessoa através do ar expirado por ela. Esses dispositivos utilizam células a combustível que funcionam de acordo com as reações químicas representadas: (I) C2H6O (g) ® C2H4O (g) + 2 H+ (aq) + 2e– (II) O2 (g) + 2 H+ (aq) + 2e– ® H2O (l) BRAATHEN, P. C. Hálito culpado: o princípio químico do bafômetro. Na reação global de funcionamento do bafômetro, os reagentes e os produtos desse tipo de célula são a) o álcool expirado como reagente; água, elétrons e H+ como produtos. b) o oxigênio do ar e H+ como reagentes; água e elétrons como produtos. c) apenas o oxigênio do ar como reagente; apenas os elétrons como produto. d) apenas o álcool expirado como reagente; água, C2H4O e H+ como produtos. e) o oxigênio do ar e o álcool expirado como reagentes; água e C2H4O como produtos. 03 - (UFMG) As células a combustível constituem uma importante alternativa para a geração de energia limpa. Quando o combustível utilizado é o hidrogênio, o único produto da reação é o vapor de água. Nesse caso, as semirreações que ocorrem são: H2 2 H+ + 2 e– O2 + 4 H+ + 4 e– 2 H2O Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que a equação da reação global do processo descrito é a) 2 H+ + 1/2 O2 H2O b) 2 H+ + 1/2 O2 + 2e– H2O c) 1/2 H2 + 1/2 O2 + H+ + e– H2O d) H2 + 1/2 O2 H2O 04 - (FATEC SP) A indústria automobilística está desenvolvendo, para a movimentação de veículos, novas tecnologias que são mais limpas e econômicas do que as usadas atualmente com os atuais combustíveis fósseis. Uma das possibilidades é uma pilha composta por dois terminais, onde são injetados oxigênio e hidrogênio. Esses gases passam por um material poroso (níquel) para um meio rico em íons OH- que catalisam o processo a 200ºC. Abaixo, são mostradas as meia reações-padrão de redução que ocorrem na pilha e os respectivos potenciais-padrão 00. A reação global da pilha é: 01. O valor da ddp é de +0,43V 02. O valor da ddp é de +1,23V. 03. Considerando que, durante 1 hora de operação dessa pilha, foram gerados 54g de água como subproduto, a quantidade de mols de O2(g) injetado na pilha, durante esse período, foi de 0,15. 04. Considerando que durante 1 hora de operação dessa pilha foram gerados 54g de água como subproduto, a quantidade de mols de O2(g) injetado na pilha durante esse período foi de 1,5. 05 - (FEI SP) O chamado “combustível do futuro” é uma substância obtida a partir da água. É representado pela fórmula: a) O2 b) O3 c) H2 d) H2O2 e) (H2O)2 06 - (UECE) A primeira bateria a gás do mundo, conhecida hoje como célula a combustível, foi inventada por sir Wiliam Robert Grove (1811-1896) que àquela época já se preocupava com as emissões de gases poluentes causadas pelo uso de combustíveis fósseis. O combustível básico da maioria das células a combustível é o hidrogênio, que reage com o oxigênio e produz água e eletricidade e calor, de acordo com as reações simplificadas abaixo representadas. Reação 1: 2 H2(g) ® 4 H+(aq) + 4e– Reação 2: O2(g) + 4 H+aq) + 4e– ® 2 H2O(l) Sobre células a combustível, marque a afirmação verdadeira. a) A reação 1 é uma oxidação e ocorre no cátodo da célula. b) A reação líquida da célula é o oposto da eletrólise. c) A célula a combustível produz somente corrente alternada. d) A célula a combustível é um conversor de energia termoiônica. 07 - (FGV SP) Fontes alternativas de energia têm sido foco de interesse global como a solução viável para crescentes problemas do uso de combustíveis fósseis. Um exemplo é a célula a combustível microbiológica que emprega como combustível a urina. Em seu interior, compostos contidos na urina, como ureia e resíduos de proteínas, são transformados por micro-organismos que constituem um biofilme no anodo de uma célula eletroquímica que produz corrente elétrica. (http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2011/October/31101103.asp. Adaptado) Sobre essa célula eletroquímica, é correto afirmar que, quando ela entra em operação com a geração de energia elétrica, o biofilme promove a a) oxidação, os elétrons transitam do anodo para o catodo, e o catodo é o polo positivo da célula. b) oxidação, os elétrons transitam do catodo para o anodo, e o catodo é o polo positivo da célula. c) oxidação, os elétrons transitam do anodo para o catodo, e o catodo é o polo negativo da célula. d) redução, os elétrons transitam do anodo para o catodo, e o catodo é o polo positivo da célula. e) redução, os elétrons transitam do catodo para o anodo, e o catodo é o polo negativo da célula. 08 - (PUC RS) Analise o texto a seguir. “Pelo banimento do monóxido de diidrogênio (MDH)! O MDH é o principal componente da chuva ácida, contribui para o efeito estufa e a erosão em áreas naturais, acelera a oxidação de muitos metais e pode causar defeitos em aparelhos elétricos. Tem causado danos a propriedades estimados em milhões de dólares. Além disso, o contato com a forma gasosa e a exposição prolongada à forma sólida podem danificar severamente, às vezes de modo irreversível, tecidos vivos. Só que os efeitos nocivos, infelizmente, não se limitam a isso. Trata-se de uma substância que mata milhares de pessoas todos os anos. Na maioria dos casos, as vítimas inalaram-na acidentalmente.” (Adaptado de S. H. Martins, A respeito do MDH, assinale a alternativa correta. a) É um composto inorgânico de elevada acidez. b) É um composto iônico constituído de dois elementos, sendo um deles calcogênio. c) Seu descarte incorreto é uma das principais causas de sua presença no ambiente. d) É um peróxido, apresentando por isso moléculas de alta polaridade e poder oxidante. e) Sua produção pode se dar pela oxidação de hidrogênio em certas células de combustível. 09 - (UFRGS RS) Célula a combustível é uma alternativa para a produção de energia limpa. As semirreações da célula são H2 2H+ + 2e– ½ O2 + 2H+ + 2e– H2O Sobre essa célula, pode-se afirmar que a) H2 é o gás combustível e oxida-se no cátodo. b) eletrólise da água ocorre durante o funcionamento da célula. c) H2O e CO2 são produzidos durante a descarga da célula. d) célula a combustível é um exemplo de célula galvânica. e) O2 é o gás comburente e reduz-se no ânodo. 10 - (FATEC SP) Os motores de combustão são frequentemente responsabilizados por problemas ambientais, como a potencialização do efeito estufa e da chuva ácida, o que tem levado pesquisadores a buscar outras tecnologias. Uma dessas possibilidades são as células de combustíveis de hidrogênio que, além de maior rendimento, não poluem. Observe o esquema: Semirreações do processo: × ânodo: H2 ® 2 H+ + 2e– × cátodo: O2 + 4 H+ + 4e– ® 2 H2O Sobre a célula de hidrogênio esquematizada, é correto afirmar que a) ocorre eletrólise durante o processo. b) ocorre consumo de energia no processo. c) o ânodo é o polo positivo da célula combustível. d) a proporção entre os gases reagentes é 2 H2 : 1 O2. e) o reagente que deve ser adicionado em X é o oxigênio. 11 - (PUC RS) Considere o texto a seguir, que trata de células de combustível. Automóveis, ônibus ou caminhões com células a combustível são basicamente veículos elétricos movidos por um dispositivo que funciona como uma bateria recarregável. Diferentemente de uma bateria, porém, uma célula a combustível não armazena energia; ela emprega um processo eletroquímico para gerar eletricidade e funciona enquanto for alimentada com combustível hidrogênio e com oxigênio. No cerne da célula a combustível, há uma película delgada de polímero à base de fluorcarbono – uma membrana de troca de prótons – que funciona simultaneamente como eletrólito (para transporte de carga elétrica) e como barreira para impedir a mistura do combustível hidrogênio com oxigênio. A eletricidade que fornece potência a um carro com células a combustível é produzida quando elétrons são removidos de átomos de hidrogênio em áreas catalisadoras na superfície de uma membrana. Os portadores de carga – prótons ou íons de hidrogênio –, então, migram através da membrana e se combinam com o oxigênio e um elétron, formando água, único resíduo do processo. (Adaptado de ASHLEY, Steven. Na estrada dos carros a Hidrogênio. Em relação aos processos químicos que ocorrem na produção de energia elétrica em células de combustível, envolvendo oxigênio e hidrogênio, é correto afirmar que a) o estado de oxidação do oxigênio aumenta de zero para +2. b) o hidrogênio e o oxigênio são, respectivamente, agente oxidante e redutor. c) a reação que ocorre no cátodo é 1/2 O2 + 2 H+ + 2 e– ® H2O. d) a equação balanceada para o processo global é H2 + O2 ® 2 H2O. e) o hidrogênio é reduzido de acordo com a semi-reação H2 ® 2 H+ + 2 e–. 12 - (UERN) A figura representa o esquema de uma célula a combustível hidrogênio/oxigênio. (Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc15/v15a06.pdf.) Considerando o esquema anterior, marque o INCORRETO. a) O hidrogênio é oxidado. b) Há uma transformação de energia química em energia elétrica. c) Os prótons formados no anodo são transportados para o catodo. d) A reação que ocorre no eletrodo que reduz é: H2O ® ½ O2 + 2H+ + 2e–. 13 - (UDESC SC) Um dos mais promissores sistemas de células de combustível envolve a reação entre o gás hidrogênio e o gás oxigênio para formar água como único produto. Estas pilhas geram eletricidade duas vezes mais eficientes que o melhor motor de combustão interna. As semirreações envolvidas na célula de combustível de hidrogênio e os seus respectivos potenciais padrões de redução são: (I) 4e– + O2(g) + 2H2O(l) ® 4OH– (aq) Eº = +0,40 V (II) 4H2 O(l) + 4e– ® 2H2(g) + 4OH– (aq) Eº = –0,83 V Assinale a alternativa correta em relação as semirreações (I) e (II). a) A força eletromotriz da célula é de -1,23V; a semirreação (I) ocorre no ânodo e a semirreação (II) ocorre no cátodo. b) A força eletromotriz da célula é de -0,43 V; a semirreação (I) ocorre no cátodo e a semirreação (II) ocorre no ânodo. c) A força eletromotriz da célula é de +1,23 V; a semirreação (I) ocorre no cátodo e a semirreação (II) ocorre no ânodo. d) A força eletromotriz da célula é de +1,23 V; a semirreação (I) ocorre no ânodo e a semirreação (II) ocorre no cátodo. e) A força eletromotriz da célula é de -0,43 V; a semirreação (I) ocorre no ânodo e a semirreação (II) ocorre no cátodo. 14 - (ESCS DF) As células eletroquímicas de prata ou de mercúrio são muito empregadas, na forma de “pilhas de botão”, em pequenos dispositivos, como aparelhos auditivos e calculadoras. Os potenciais padrão de redução (E0), a 25 ºC, para os eletrodos envolvidos são os apresentados a seguir. Considerando essas informações, assinale a opção correta. a) As pilhas de zinco e mercúrio são exemplos de células eletrolíticas. b) A semirreação correspondente à equação I ocorre no catodo das pilhas de mercúrio e prata. c) A reação global correspondente ao funcionamento da pilha de mercúrio é HgO(s) + Zn(s) ® Hg(l) + ZnO(s). d) A fem padrão da pilha de prata é igual a 0,90 V. e) A fem padrão da pilha de mercúrio é superior à da pilha de prata. 15 - (UEPA) As células combustíveis, utilizadas em motores de aeronaves espaciais, convertem o hidrogênio e o oxigênio em água, cuja reação global do processo gera potência elétrica. Os elétrons fluem do ânodo para o cátodo. A seguir são descritas as equações das semi–reações: O2(g) + 4H+(aq) + 4e– ® 2H2O(l) Eº = +1,23 V 2H+(aq) + 2e– ® H2(g) Eº = 0,00 V Sobre esta célula combustível, é correto afirmar que: a) a oxidação ocorre no ânodo e a redução ocorre no cátodo. b) a reação global do processo é não-espontânea. c) o oxigênio na reação global sofre oxidação. d) o hidrogênio na reação global é o agente oxidante. e) o valor da força eletromotriz (FEM) na reação global é igual a – 1,23 V. 16 - (ACAFE SC) Pilhas a combustível do tipo AFC (Alkalyne Fuel Cell) são dispositivos leves e eficientes, projetados para missões espaciais como a Nave Americana Apollo. Operam em temperaturas de 70 a 140ºC, gerando voltagem de aproximadamente 0,9 V. Nessas células, um dos compartimentos é alimentado por hidrogênio gasoso e o outro por oxigênio gasoso. As semirreções que ocorrem são as seguintes: No ânodo: 2 H2(g) + 4 OH–(aq) ® 4 H2O(l) + 4e– No cátodo: 1O2(g) + 2 H2O(l) + 4e– ® 4 OH– (aq) Com base nas informações acima, marque com V as afirmações verdadeiras e com F as falsas. ( ) Nessas pilhas o hidrogênio é o agente coxidante. ( ) A reação global da pilha é representada por: 2 H2(g) + 1 O2(g) ® 2 H2O(l). ( ) Nessas pilhas, os elétrons fluem do cátodo para o ânodo. ( ) A utilização de pilhas a combustível não gera emissões poluentes. ( ) Mudanças nos coeficientes estequiométricos das semirreações alteram valores dos potenciais eletroquímicos. A sequência correta, de cima para baixo, é: a) F - V - F - V - F b) V - F - V - V - F c) V - V - F - F - V d) F - F - V - F - V 17 - (PUC SP) Dado: Constante de Faraday (F) = 96500C A célula combustível é um exemplo interessante de dispositivo para a obtenção de energia elétrica para veículos automotores, com uma eficiência superior aos motores de combustão interna. Uma célula combustível que vem sendo desenvolvida utiliza o metanol como combustível. A reação ocorre na presença de água em meio ácido, contando com eletrodos de platina. Para esse dispositivo, no eletrodo A ocorre a seguinte reação: CH3OH(l) + H2O(l) ® CO2 + 6H+ (aq) + 6e– Eº = –0,02V Enquanto que no eletrodo B ocorre o processo: O2(g) + 4H+(aq) + 4e– ® 2 H2O(l) Eº = 1,23 V Para esse dispositivo, os polos dos eletrodos A e B, a ddp da pilha no estado padrão e a carga elétrica que percorre o circuito no consumo de 32 g de metanol são, respectivamente, a) negativo, positivo, DEº = 1,21 V, Q = 579000 C. b) negativo, positivo, DEº = 1,21 V, Q = 386000 C. c) negativo, positivo, DEº = 1,25 V, Q = 96500 C. d) positivo, negativo, DEº = 1,25 V, Q = 579000 C. e) positivo, negativo, DEº = 1,87 V, Q = 96500 C. 18 - (UNIFOR CE) Veículos como o Mercedes Benz F-cell, modelo 2011, são veículos elétricos alimentados por células de combustível, que apresentam um rendimento energético (74 km por kg de hidrogênio) superior aos veículos convencionais, ao mesmo tempo contribuindo para minimizar as emissões causadoras do efeito estufa. Várias tecnologias de células de combustível estão em desenvolvimento. Uma delas emprega eletrodos de grafite poroso contendo catalisadores específicos, imersos em um eletrólito que contém hidróxido de potássio aquoso. O hidrogênio é armazenado em tanques e o oxigênio é capturado do ar atmosférico. Nesta célula ocorrem as seguintes semirreações: 2 H2(g) + 4 OH-(aq) 4 H2O(l) + 4 e- Eo = + 0,828 V O2(g) + 2 H2O(l) + 4 e- 4 OH-(aq) Eo = + 0,401 V Sobre as células aqui descritas, podemos afirmar que: a) Os elétrons fluem sempre do catodo para o anodo através do circuito externo. b) A força eletromotriz da célula é igual a 1,229 V durante todo o funcionamento da célula. c) A concentração do eletrólito decai ao longo do funcionamento da célula. d) A célula gera uma tensão de 0,424 V por mol de hidrogênio consumido. e) A semi-reação 2 H2(g)
+ 4 OH-(aq) 4 H2O(l) + 4 e-, ocorre no cátodo e a semi-reação 19 - (FUVEST SP) As naves espaciais utilizam pilhas de combustível, alimentadas por oxigênio e hidrogênio, as quais, além de fornecerem a energia necessária para a operação das naves, produzem água, utilizada pelos tripulantes. Essas pilhas usam, como eletrólito, o KOH(aq), de modo que todas as reações ocorrem em meio alcalino. A troca de elétrons se dá na superfície de um material poroso. Um esquema dessas pilhas, com o material poroso representado na cor cinza, é apresentado a seguir. Escrevendo as equações das semirreações que ocorrem nessas pilhas de combustível, verifica-se que, nesse esquema, as setas com as letras a e b indicam, respectivamente, o sentido de movimento dos a) íons OH– e dos elétrons. b) elétrons e dos íons OH–. c) íons K+ e dos elétrons. d) elétrons e dos íons K+. e) elétrons e dos íons H+. 20 - (ENEM) Iniciativas do poder público para prevenir o uso de bebidas alcoólicas por motoristas, causa de muitos acidentes nas estradas do país, trouxeram à ordem do dia, não sem suscitar polêmica, o instrumento popularmente conhecido como bafômetro. Do ponto de vista de detecção e medição, os instrumentos normalmente usados pelas polícias rodoviárias do Brasil e de outros países utilizam o ar que os “suspeitos” sopram para dentro do aparelho, através de um tubo descartável, para promover a oxidação do etanol a etanal. O método baseia-se no princípio da pilha de combustível: o etanol é oxidado em meio ácido sobre um disco plástico poroso coberto com pó de platina (catalisador) e umedecido com ácido sulfúrico, sendo um eletrodo conectado a cada lado desse disco poroso. A corrente elétrica produzida, proporcional à concentração de álcool no ar expirado dos pulmões da pessoa testada, é lida numa escala que é proporcional ao teor de álcool no sangue. O esquema de funcionamento desse detector de etanol pode ser visto na figura. As reações eletroquímicas envolvidas no processo são: Eletrodo A: CH3CH2OH (g) ® CH3CHO (g) + 2 H+ (aq) + 2 e– Eletrodo B: ½ O2 (g) + 2 H+ (aq) + 2 e– ® H2O (l) BRAATHEN, P. C. Hálito culpado: o princípio químico do bafômetro. No estudo das pilhas, empregam-se códigos e nomenclaturas próprias da Química, visando caracterizar os materiais, as reações e os processos envolvidos. Nesse contexto, a pilha que compõe o bafômetro apresenta o a) eletrodo A como cátodo. b) etanol como agente oxidante. c) eletrodo B como polo positivo. d) gás oxigênio como agente redutor. e) fluxo de elétrons do eletrodo B para o eletrodo A. 21 - (UERJ) A célula a combustível é um tipo de pilha que gera energia elétrica a partir da reação química entre os gases hidrogênio e oxigênio, como mostra o esquema: Para seu funcionamento ininterrupto, a célula precisa ser continuamente alimentada com o oxigênio do ar e com o gás hidrogênio proveniente da seguinte reação química: CH4(g) + 2 H2O(v) CO2(g) + 4 H2(g) Considere os valores abaixo, relativos ao funcionamento da célula sob condições-padrão: Calcule a força eletromotriz, em volts, da célula a combustível e a variação de entalpia, em kJ, da reação de obtenção do hidrogênio. 22 - (UFPA) O etanol pode ser utilizado como combustível em Células a Combustível de Etanol Direto (CCED). A CCED é uma célula galvânica que utiliza a oxidação de etanol no anodo e a redução de oxigênio no catodo para gerar energia elétrica, conforme as reações abaixo: Anodo: CH3CH2OH + 3 H2O 12 e– + 12 H+ + 2 CO2 Catodo: 3 O2 + 12 e– + 12 H+ 6 H2O Global: CH3CH2OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O Caso uma CCED tenha 40% de eficiência na conversão de energia química em energia elétrica, qual a quantidade de matéria (mol) de etanol mínima para que esta célula mantenha funcionando um computador portátil, que consome 2,8 A de corrente, por um período de 10 h ? Dados: F = 100.000 C mol–1 a) 2,3 x 105 b) 3,4 x 103 c) 2,8 x 102 d) 2,1 x 10–1 e) 3,4 x 10–2 23 - (ACAFE SC) Recentemente uma grande fabricante de produtos eletrônicos anunciou o recall de um de seus produtos, pois estes apresentavam problemas em suas baterias do tipo íons lítio. Considere a ilustração esquemática dos processos eletroquímicos que ocorrem nas baterias de íons lítio retirada do artigo “Pilhas e Baterias Funcionamento e Impacto Ambiental”, da revista Química Nova na Escola, número 11, 2000, página 8. semi reação anódica (descarga da bateria): LiyC6(s) C6(s) + yLi+(solv) + ye– semi reação catódica (descarga da bateria): LixCoO2(s) + yLi+(solv) + ye– Lix+yCoO2(s). Analise as afirmações a seguir. I. Durante a descarga da bateria, os íons lítio se movem no sentido do ânodo para o cátodo. II. A reação global para a descarga da bateria pode ser representada por: LixCoO2(s) + LiyC6(s) Lix+yCoO2(s) + C6(s) III. Durante a descarga da bateria, no cátodo, o cobalto sofre oxidação na estrutura do óxido, provocando a entrada de íons lítio em sua estrutura: Assinale a alternativa correta. a) Todas as afirmações estão corretas. b) Apenas I e II estão corretas. c) Todas as afirmações estão incorretas. d) Apenas a I está correta. 24 - (FUVEST SP) Células a combustível são opções viáveis para gerar energia elétrica para motores e outros dispositivos. O esquema representa uma dessas células e as transformações que nela ocorrem. H2 (g) + ½ O2 (g) H2O (g) = –240 kJ/mol de Hz A corrente elétrica (i), em ampère (coulomb por segundo), gerada por uma célula a combustível que opera por 10 minutos e libera 4,80 kJ de energia durante esse período de tempo, é a) 3,32. b) 6,43. c) 12,9. d) 386. e) 772. Note e adote: Carga de um mol de elétrons = 96.500 coulomb. 25 - (UNICAMP SP) Uma proposta para obter energia limpa é a utilização de dispositivos eletroquímicos que não gerem produtos poluentes, e que utilizem materiais disponíveis em grande quantidade ou renováveis. O esquema abaixo mostra, parcialmente, um dispositivo que pode ser utilizado com essa finalidade. Nesse esquema, os círculos podem representar átomos, moléculas ou íons. De acordo com essas informações e o conhecimento de eletroquímica, pode-se afirmar que nesse dispositivo a corrente elétrica flui de a) A para B e o círculo · representa o íon O2–. b) B para A e o círculo · representa o íon O2+. c) B para A e o círculo · representa o íon O2–. d) A para B e o círculo · representa o íon O2+. TEXTO: 1 - Comum à questão: 26 Fotossíntese artificial gera hidrogênio para células a combustível Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/02/2010 Fontes de energia do futuro Células a combustível alimentadas por hidrogênio e por energia solar são as duas maiores esperanças para as fontes de energia do futuro, por serem mais amigáveis ambientalmente e, sobretudo, sustentáveis. A combinação das duas, então, é considerada como particularmente limpa: produzir hidrogênio para alimentar as células a combustível, quebrando moléculas de água com a luz solar, seria de fato o melhor dos mundos. Esta é a chamada fotossíntese artificial, que vem sendo alvo de pesquisas de vários grupos de cientistas, ao redor do mundo. Eletrodo fotocatalítico Uma equipe liderada por Thomas Nann e Christopher Pickett, da Universidade de East Anglia, no Reino Unido, criou um fotoeletrodo eficiente, robusto, que pode ser fabricado com materiais comuns e de baixo custo. O novo sistema consiste de um eletrodo de ouro que é recoberto com camadas formadas por nanopartículas de fosfeto de índio (InP). A esse eletrodo, os pesquisadores adicionaram um composto de ferro-enxofre [Fe2S2 (CO)6] sobre as camadas. Quando submerso em água e iluminado com a luz do Sol, sob uma corrente elétrica relativamente fraca, este sistema fotoeletrocatalítico produz hidrogênio com uma eficiência de 60%. (<http://www.inovacaotecnologica.com.br> Acesso em 08.03.2010. Adaptado) 26 - (FATEC SP) Sobre a fotossíntese artificial são feitas as seguintes afirmações: I. Uma das finalidades do processo é produzir hidrogênio para ser utilizado em células a combustível. II. Os cientistas conseguiram reproduzir, em laboratório, o que as plantas fazem na natureza, ou seja, produzir glicose e oxigênio a partir de gás carbônico e água. III. O processo apresenta, como desvantagem, a produção de metais pesados tóxicos. É correto o que se afirma em a) I, apenas. b) II, apenas. c) III, apenas. d) I e II, apenas. e) II e III, apenas. TEXTO: 2 - Comum à questão: 27 Platina rende oito vezes mais em células a combustível As células de combustível produzem eletricidade submetendo o hidrogênio e o oxigênio a uma reação catalítica, na qual o catalisador é a platina. O melhor efeito é conseguido fazendo os gases fluírem através de uma película de platina, mas isso requer quantidades enormes do metal. Por isso, as células a combustível modernas são feitas com nanopartículas de platina. O que os pesquisadores demonstraram agora é que essas nanopartículas podem ser usadas de forma muito mais eficiente se forem dispostas de forma precisa, controlando-se a distância entre cada nanopartícula individual. As células a combustível comercializadas hoje produzem cerca de 1 ampere para cada miligrama de platina. Os pesquisadores conseguiram produzir 8 amperes com o mesmo miligrama do metal. (www.inovacaotecnologica.com.br) 27 - (FMJ SP) A função da platina nessa célula de combustível é de a) filtrar as impurezas presentes nos gases hidrogênio e oxigênio. b) absorver a água formada na combustão. c) aumentar a rapidez da reação de combustão. d) dissipar calor para o ambiente. e) diminuir a energia liberada na reação de combustão. GABARITO 1) Gab: D 2) Gab: E 3) Gab: D 4) Gab: VFVFV 5) Gab: C 6) Gab: B 7) Gab: A 8) Gab: E 9) Gab: D 10) Gab: D 11) Gab: C 12) Gab: D 13) Gab: C 14) Gab: C 15) Gab: A 16) Gab: A 17) Gab: A 18) Gab: B 19) Gab: B 20) Gab: C 21) Gab: E° = + 1,23 V 22) Gab: D 23) Gab: B 24) Gab: B 25) Gab: A 26) Gab: A 27) Gab: C Lista de Exercícios – Eletroquímica (Metal de Sacrifício) 01 - (UNITAU SP) Para evitar a oxidação de estruturas metálicas que contêm ferro (Fe), é comum o uso de blocos metálicos de sacrifício, os quais são colocados em contato com essas estruturas de ferro. Os blocos de sacrifício doam elétrons para o ferro e assim evitam a sua oxidação. Dentre os metais abaixo, qual ou quais se prestariam como metais de sacrifício? Zn2+ + 2e– Zn Eº = –0,76 volts Fe2+ + 2e– Fe Eº = –0,44 volts Cu2+ + 2e– Cu Eº = +0,15 volts Ni2+ + 2e– Ni Eº = –0,25 volts a) Apenas o Zn b) Apenas o Cu c) Apenas o Ni d) Zn e Cu e) Cu e Ni 02 - (UNEMAT MT) Não seria um sonho utilizar bactérias para produzir ouro? A tecnologia está sendo desenvolvida por pesquisadores da Universidade de Michigan, Estados Unidos. A maioria das bactérias é sensível ao ouro, que degrada a superfície desses organismos. A Cupriavidus, usada na tecnologia, utiliza cloreto de ouro, composto comum na água do mar, em seu metabolismo. Para não sofrer os efeitos bactericidas do ouro, elas separam esse metal antes da absorção do cloreto. Infelizmente o processo não é economicamente viável, porque a extração do cloreto de ouro da água do mar custa mais caro que o ouro metálico que a bactéria produz. De acordo com o caso relatado acima, marque a alternativa correta: a) O ouro é chamado de metal nobre por ter um alto potencial de redução (Au+ - E0 = +1,69 V; Au3+ E0 = +1,40 V), sendo dificilmente oxidado pelos agentes oxidantes comuns no meio ambiente. b) O ouro afeta a célula bacteriana porque sobre a membrana celular não existe nenhuma proteção extra. c) Na mineração tradicional do ouro, a extração é feita adicionando-se mercúrio, que forma um amálgama com o ouro, separando-o de outros materiais. O amálgama trata-se de uma mistura heterogênea. d) Por possuir baixa resistividade elétrica, a extração do cloreto de ouro necessita de grande quantidade de energia elétrica. e) Esse seria um raro caso de uma bactéria economicamente benéfica, já que as bactérias conhecidas até hoje só trazem prejuízo aos humanos. 03 - (FATEC SP) Considere os seguintes dados sobre potenciais-padrão de redução. Uma tubulação de ferro pode ser protegida contra a corrosão se a ela for conectada uma peça metálica constituída por a) magnésio ou prata. b) magnésio ou zinco. c) zinco ou cobre. d) zinco ou prata. e) cobre ou prata. 04 - (PUC MG) A proteção eletroquímica é uma forma de proteger um metal contra a corrosão.Ela consiste na utilização de um outro metal menos nobre que formará uma pilha com o metal a ser protegido. O metal mais nobre atuará como catodo da pilha e não será oxidado. Conhecendo-se os potenciais padrões de redução, Zn2+ + 2 e– ® Zn(s) E° = –0,76V Cu+2 + 2 e– ® Cu(s) E° = +0,34V Fe+2 + 2 e– ® Fe(s) E° = –0,44V Pb2+ + 2 e– ® Pb(s) E° = –0,13V Mg+2 + 2 e– ® Mg(s) E° = –2,37V é CORRETO afirmar que o zinco pode ser protegido da corrosão utilizando: a) Cobre. b) Ferro. c) Chumbo. d) Magnésio. 05 - (UNESP SP) Encanamentos de ferro mergulhados em água sofrem corrosão, devido principalmente à reação: Fe(s) + 2H+(aq) ® Fe2+(aq) + H2(g) Para proteger encanamentos nessas condições, costuma-se ligá-los a barras de outros metais, que são corroídos ao invés dos canos de ferro. Conhecendo os potenciais padrão de redução e dispondo-se de barras de magnésio e cobre, propõe-se: a) Qual metal deve ser utilizado para proteger o encanamento? Justifique. b) Escreva as reações que ocorrem na associação do cano de ferro com a barra metálica escolhida, indicando o agente oxidante e o agente redutor. 06 - (UEL PR) Considere a tabela de potencial padrão de redução a seguir. Semi-reação E0 (red) / V Al3+ + 3 e- ® Al – 1,66 Zn2+ + 2 e- ® Zn – 0,76 Fe2+ + 2 e- ® Fe – 0,44 Sn2+ + 2 e- ® Sn – 0,14 Cu2+ + 2 e- ® Cu + 0,34 Ag+ + 1 e- ® Ag + 0,80 Os cascos de navios, normalmente feitos de ferro, são protegidos da corrosão mediante a colocação de “metais de sacrifício”, ou seja, metais que sofrem preferencialmente a corrosão. Com base no exposto acima, é correto afirmar: a) A corrosão ocorre porque o oxigênio é oxidado e o ferro se transforma em Fe(OH)3. b) O “metal de sacrifício” deve ter um potencial padrão de redução menor que o do metal que se deseja proteger. c) O “metal de sacrifício” deve ser um redutor mais fraco que o ferro. d) O “metal de sacrifício” atua doando elétrons como se fosse o cátodo de uma pilha. e) Da tabela, pode-se concluir que o melhor “metal de sacrifício” é a prata. 07 - (Mackenzie SP) Para retardar a corrosão de um encanamento de ferro, pode-se ligá-lo a um outro metal, chamado de metal de sacrifício, que tem a finalidade de se oxidar antes do ferro. Conhecendo o potencial padrão de redução, pode-se dizer que o melhor metal para atuar como metal de sacrifício é a) Cu b) Hg c) Au d) Ag e) Mg 08 - (UFRJ) Em um laboratório de controle de qualidade de uma indústria, peças de ferro idênticas foram separadas em dois grupos e submetidas a processos de galvanização distintos: um grupo de peças foi recoberto com cobre e o outro grupo com níquel, de forma que a espessura da camada metálica de deposição fosse exatamente igual em todas as peças. Terminada a galvanização, notou-se que algumas peças tinham apresentado defeitos idênticos. Em seguida, amostras de peças com defeitos (B e D) e sem defeitos (A e C), dos dois grupos, foram colocadas numa solução aquosa de ácido clorídrico, como mostra a figura a seguir. Com base nos potenciais-padrão de redução a seguir, ordene as peças A, B, C e D em ordem decrescente em termos da durabilidade da peça de ferro. Justifique sua resposta. Fe2+ (aq) + 2e– ® Fe(s) DEred = –0,41 Volt Ni2+ (aq) + 2e– ® Ni(s) DEred = –0,24 Volt 2H+ (aq) + 2e– ® H2(s) DEred = 0,00 Volt Cu2+ (aq) + 2e– ® Cu(s) DEred = +0,34 Volt 09 - (UFJF MG) Tanques reservatórios para combustíveis em postos de abastecimento e tubulações para oleodutos são fabricados a partir de aço. O aço comum é basicamente constituído por ferro. Para proteção desses tanques e tubulações subterrâneas contra corrosões, eles são revestidos por uma camada de magnésio que, periodicamente, deve ser substituída. a) Com base nos potenciais de redução da tabela acima, explique qual é o processo que ocorre para a proteção dos tanques e tubulações confeccionados com aço comum. b) O aço inoxidável é mais resistente a corrosões do que o aço comum. Ele possui em sua composição cerca de 20% de crômio. Como a presença desse metal atribui ao aço inoxidável essa propriedade? c) Escreva a reação global balanceada da pilha galvânica formada por ferro e crômio, indicando os agentes, oxidante e redutor. d) Quais seriam os danos para o meio ambiente no caso de corrosão desses tanques e tubulações? 10 - (UNIFOR CE) A manutenção de tubulações, tanques de estocagem e estruturas metálicas exige um combate constante contra a corrosão do aço. A forma mais simples é a pintura. Outro método empregado de menor custo e mão de obra, é a proteção catódica. O objeto de ferro a ser protegido é conectado a um bloco de um metal ativo, o anodo de sacrifício, diretamente ou por meio de um fio. Enquanto o metal ativo durar, o ferro é protegido. Com base nos dados tabelados a seguir pode-se prever que são “anodos de sacrifício” adequados: a) Magnésio apenas. b) Cobre apenas. c) Cobre e níquel apenas. d) Magnésio e zinco apenas. e) Cobre, níquel e zinco apenas. 11 - (FGV SP) Para que uma lata de ferro não sofra corrosão, esta pode ser recoberta por uma camada de um metal, que forma uma cobertura protetora, evitando a formação de ferrugem. Considerando somente os valores dos potenciais padrão de redução dos metais Ag+ + e– ® Ag° E° = + 0,80 V Cu+2 + 2 e– ® Cu° E° = + 0,34 V Zn+2 + 2 e– ® Zn° E° = – 0,76 V Mg+2 + 2 e– ® Mg° E° = – 2,37 V e do ferro, Fe+2 + 2 e– ® Fe° E° = – 0,44 V, quais desses poderiam ser utilizados para prevenir a corrosão do ferro? a) Ag e Cu, apenas. b) Ag e Zn, apenas. c) Cu e Zn, apenas. d) Cu e Mg, apenas. e) Zn e Mg, apenas. 12 - (UFG GO) A corrosão é um processo de óxido-redução que ocorre em metais. Este problema é frequentemente observado em canalizações de água e lataria de automóveis. Em automóveis, por exemplo, a lataria (constituída de ferro) é oxidada facilmente quando exposta à maresia. A corrosão pode ser evitada pelo uso de revestimentos de proteção, como tintas, graxas ou alguns metais de sacrifício, tornando a lataria mais resistente ao processo oxidativo. A tabela a seguir apresenta as semirreações e o potencial padrão (Eº) para cinco metais. De acordo com os dados apresentados, conclui-se que os metais mais indicados para proteger o ferro e, consequentemente, retardar sua corrosão são: a) Mg e Pb b) Mg e Zn c) Zn e Pb d) Sn e Mg e) Sn e Pb 13 - (ENEM) O boato de que os lacres das latas de alumínio teriam um alto valor comercial levou muitas pessoas a juntarem esse material na expectativa de ganhar dinheiro com sua venda. As empresas fabricantes de alumínio esclarecem que isso não passa de uma “lenda urbana”, pois ao retirar o anel da lata, dificulta-se a reciclagem do alumínio. Como a liga do qual é feito o anel contém alto teor de magnésio, se ele não estiver junto com a lata, fica mais fácil ocorrer a oxidação do alumínio no forno. A tabela apresenta as semirreações e os valores de potencial padrão de redução de alguns metais: Disponível em: www.sucatas.com. Acesso em: 28 fev. 2012 (adaptado). Com base no texto e na tabela, que metais poderiam entrar na composição do anel das latas com a mesma função do magnésio, ou seja, proteger o alumínio da oxidação nos fornos e não deixar diminuir o rendimento da sua reciclagem? a) Somente o lítio, pois ele possui o menor potencial de redução. b) Somente o cobre, pois ele possui o maior potencial de redução. c) Somente o potássio, pois ele possui potencial de redução mais próximo do magnésio. d) Somente o cobre e o zinco, pois eles sofrem oxidação mais facilmente que o alumínio. e) Somente o lítio e o potássio, pois seus potenciais de redução são menores do que o do alumínio. 14 - (UECE) Para preservar o casco de ferro dos navios contra o efeitos danosos da corrosão, além da pintura são introduzidas placas ou cravos de certo material conhecido como “metal de sacrifício”. A função do metal de sacrifício é sofrer oxidação no lugar do ferro. Considerando seus conhecimentos de química e a tabela de potenciais de redução impressa abaixo, assinale a opção que apresenta o metal mais adequado para esse fim. a) Potássio. b) Cádmio. c) Cobre. d) Magnésio. 15 - (PUC RS) Em embarcações pequenas com casco de aço, é comum e vantajoso evitar a corrosão pelo método da proteção catódica. Esse método consiste no emprego de placas de metais ou ligas metálicas, as quais, ao serem conectadas eletricamente ao casco, são capazes de gerar uma diferença de potencial suficiente para manterem o metal do casco reduzido. No aço, o principal processo de oxidação pode ser representado por: Fe(s) Fe2+ (aq) + 2 e– Eº = + 0,44 V Considerando as informações, a equação associada a um processo adequado de proteção catódica de um casco de aço é: a) 2H+(aq) + 2 e– H2(g) Eº = 0,00 V b) Cu2+(aq) + 2 e– Cuº(s) Eº = + 0,34 V c) Alº(s) Al3+(aq) + 3 e– Eº = + 1,66 V d) 2 Cl– (aq) Cl2(g) + 2 e– Eº = – 1,36 V e) Agº(s) Ag+(aq) + e– Eº = – 0,80 V 16 - (Unioeste PR) Uma empresa necessita armazenar uma solução contendo Zn2+ em um container metálico. Um fabricante ofereceu algumas opções de metais para a produção do container. Com base nas semi-reações e nos respectivos potenciais padrão de redução (E0), indique qual é o metal menos adequado para a produção deste container. a) Chumbo (Pb). b) Níquel (Ni). c) Cobre (Cu). d) Ferro (Fe). e) Alumínio (Al). 17 - (USF SP) O níquel é um importante metal utilizado na cunhagem de moedas e na produção de aço inoxidável. Esse metal de número atômico 28 e potencial de redução igual a – 0,25 V pode formar inúmeras ligas metálicas. A respeito das suas propriedades, julgue os itens a seguir. I. Trata-se de um metal de transição interna. II. É um elemento do mesmo período da tabela periódica que o ferro (Z = 26). III. É um elemento capaz de proteger o ferro, metal com potencial de redução igual a – 0,44 V, da corrosão. IV. Considerando que o níquel é bivalente, seus átomos podem substituir os metais alcalinoterrosos em um composto químico sem mudar a proporção estequiométrica do composto. V. O gás nobre do mesmo período que o níquel na tabela periódica deve ter número atômico 36. Em relação aos itens apresentados, são corretos a) apenas I, III e IV. b) apenas II, IV e V. c) apenas I e IV. d) apenas II e IV. e) apenas II, III e V. 18 - (PUC Camp SP) Os cascos dos navios são protegidos da corrosão por barras metálicas de sacrifício. Considerando que os cascos são constituídos por aço (liga cuja base é o metal ferro) e a tabela de potenciais padrão de redução dada, os metais que podem ser utilizados como metais de sacrifício são: a) Ag e Cu. b) Ni e Pb. c) Ag, Cu, Ni e Pb. d) Mg e Zn. e) Mg e Ag. 19 - (Unimontes MG) O estudo dos valores de potenciais é essencial para o controle de operações industriais e escolha de materiais que evitem problemas de corrosão de ferro. A corrosão pode ser minimizada ou evitada por associação do ferro com outros metais. São dados os seguintes potenciais das semirreações: Em relação à oxidação do ferro, é INCORRETO o que se afirma em a) A utilização de magnésio pode impedir a corrosão do ferro. b) O oxigênio, entre as espécies apresentadas, é o oxidante mais efetivo. c) Em meio aquoso, a associação do ferro com o oxigênio constitui uma pilha. d) A associação com materiais de cobre retarda a corrosão do ferro. 20 - (UFU MG) A estocagem de solução de sulfato de zinco em recipientes metálicos exige conhecimentos sobre possíveis processos de oxidação do zinco com o metal do recipiente, de modo a não danificá-lo. A semirreação de redução do zinco pode ser descrita como segue: Zn2+(aq) + 2e– Zn(s) Eored = –0,76 V Para auxiliar na decisão por diferentes recipientes que pudessem armazenar a referida solução, um químico utilizou os dados da tabela a seguir. Assim, o químico concluiu que, para a armazenagem do sulfato de zinco, deverá utilizar um recipiente formado por a) material que não sofra oxidação. b) níquel que sofrerá oxidação na presença de Zn2+. c) ferro cuja reação com o Zn2+ possui potencial negativo. d) metais que se oxidam enquanto o íon zinco sofrer redução. 21 - (UERN) As latas de conserva de alimento são feitas de aço. Para não enferrujar em contato com o ar e não estragar os alimentos, o aço nelas contido é revestido por uma fina camada de estanho. Não se deve comprar latas amassadas, pois com o impacto, a proteção de estanho pode romper-se, o que leva à formação de uma pilha, de modo que a conserva acaba sendo contaminada. De acordo com esse fenômeno, é correto afirmar que a) o ferro serve como metal de sacrifício. b) o polo positivo da pilha formada é o estanho. c) ao amassar a lata, o estanho passa a perder elétrons. d) quando a lata é amassada, o ferro torna-se o cátodo da reação. 22 - (ENEM) Alimentos em conserva são frequentemente armazenados em latas metálicas seladas, fabricadas com um material chamado folha de flandres, que consiste de uma chapa de aço revestida com uma fina camada de estanho, metal brilhante e de difícil oxidação. É comum que a superfície interna seja ainda revestida por uma camada de verniz à base de epóxi, embora também existam latas sem esse revestimento, apresentando uma camada de estanho mais espessa. SANTANA, V. M. S. A leitura e a química das substâncias.
Cadernos PDE. Ivaiporã: Comprar uma lata de conserva amassada no supermercado é desaconselhável porque o amassado pode a) alterar a pressão no interior da lata, promovendo a degradação acelerada do alimento. b) romper a camada de estanho, permitindo a corrosão do ferro e alterações do alimento. c) prejudicar o apelo visual da embalagem, apesar de não afetar as propriedades do alimento. d) romper a camada de verniz, fazendo com que o metal tóxico estanho contamine o alimento. e) desprender camadas de verniz, que se dissolverão no meio aquoso, contaminando o alimento. 23 - (UEL PR) Leia a charge a seguir. (Disponível em: <http://tirinhasdefisica.blogspot.com.br/>. As lâmpadas incandescentes, como as presentes na charge, foram progressivamente substituídas por outros tipos de menor consumo de energia elétrica. Com base nos conhecimentos sobre reações de oxidação e redução e considerando que a rosca dessa lâmpada seja confeccionada em ferro (Fe(s)) e que esteja sendo utilizada em um ambiente úmido, assinale a alternativa correta. (Valores dos potenciais padrão de redução: Cu2+/Cu(s) = +0,34 V; Zn2+/Zn(s) = –0,76 V; Sn2+/Sn(s) = –0,14 V; Fe2+/Fe = –0,44 V; Ag+/Ag(s) = +0,80 V; Mg2+/Mg(s) = –2,38 V) a) A Ag(s) possui maior tendência a sofrer oxidação que o Fe(s). Portanto, o emprego de Ag(s) é adequado como ânodo de sacrifício se a rosca for revestida com esse metal. b) Como o Cu(s) possui maior potencial padrão de oxidação que o Fe(s), sofre corrosão com maior intensidade, sendo inadequado para a confecção da rosca. c) Por possuir menor potencial padrão de oxidação que o Fe(s), o Mg(s) atua como protetor catódico quando lascas desse metal revestem parte da rosca. d) O Sn(s), por apresentar maior tendência a sofrer oxidação que o Fe(s), pode atuar como ânodo de sacrifício se a rosca for revestida com esse metal. e) O Zn(s) tem maior tendência a sofrer oxidação que o Fe(s), podendo proteger a rosca da ferrugem quando ela for revestida com esse metal. 24 - (Mackenzie SP) Em instalações industriais sujeitas à corrosão, é muito comum a utilização de um metal de sacrifício, o qual sofre oxidação mais facilmente que o metal principal que compõe essa instalação, diminuindo portanto eventuais desgastes dessa estrutura. Quando o metal de sacrifício encontra-se deteriorado, é providenciada sua troca, garantindo-se a eficácia do processo denominado proteção catódica. Considerando uma estrutura formada predominantemente por ferro e analisando a tabela abaixo que indica os potenciais-padrão de redução (Eºred) de alguns outros metais, ao ser eleito um metal de sacrifício, a melhor escolha seria a) o magnésio. b) o cobre. c) o ferro. d) o chumbo. e) a prata. TEXTO: 1 - Comum à questão: 25 Gigantes reservas de petróleo foram encontradas recentemente no Brasil. Essas reservas situam-se em regiões de grandes profundidades em águas oceânicas e abaixo de uma camada de sal, por isso, denominadas de pré-sal. Com a exploração dessas reservas, o Brasil aumentará significativamente a produção de petróleo. Após a extração, o petróleo é transportado até as refinarias, onde passará por uma série de processos de purificação denominada de refino, em que o petróleo entra na fornalha, é aquecido e segue para a torre de destilação, onde serão separadas as diversas frações. 25 - (UFPB) A corrosão é uma preocupação nos projetos envolvendo transporte de petróleo via oleodutos (tubulações de aço). Uma forma de prevenir a corrosão dessas tubulações é conectar a elas uma barra de metal que se oxida mais facilmente que o aço, a qual funciona como eletrodo de sacrifício. No esquema a seguir, o metal do eletrodo de sacrifício é o magnésio. Considerando essas informações, é correto afirmar: a) O magnésio é o anodo, que recebe o fluxo de elétrons. b) O magnésio é o anodo, de onde sai o fluxo de elétrons. c) O magnésio é o catodo, de onde sai o fluxo de elétrons. d) A tubulação de aço é o anodo, que recebe o fluxo de elétrons. e) A tubulação de aço é o catodo, de onde sai o fluxo de elétrons TEXTO: 2 - Comum à questão: 26 Esferas minúsculas podem se tornar uma arma contra a leishmaniose viceral, doença causada pelo protozoário Leishmania chagasi que, sem tratamento, é fatal em 90% dos casos. A principal terapia disponível emprega antimônio, um metal bastante tóxico para o paciente. Agora um grupo coordenado pelo farmacologista André Gustavo Tampone, do Instituto Adolfo Lutz, testou com sucesso a furazolidona, um medicamento usado contra a giardíase, uma parasitose intestinal, e contra a Helicobacter pylori, bactéria causadora da úlcera gástrica. (Revista Pesquisa Fapesp, junho de 2010, p. 42) 26 - (PUC Camp SP) Um metal pode sofrer corrosão quando em soluções aquosas que contêm íons de outro metal. Exemplos de metais que sofrem corrosão em presença de uma solução contendo íons Ni2+, nas condições-padrão, são: a) magnésio e prata. b) magnésio e ferro. c) cobre e prata. d) magnésio, ferro e estanho. e) estanho, cobre e prata. TEXTO: 3 - Comum à questão: 27 Em um laboratório, foi feito um experimento com dois pregos, placa de Petri, fio de cobre, fita de zinco, gelatina incolor em pó e soluções de fenolftaleína e ferricianeto de potássio (K3[Fe(CN)6]). O íon Fe2+, ao reagir com ferricianeto de potássio, forma um composto azul. A fenolftaleína é um indicador ácido-base. Na placa de Petri foram colocadas e misturadas a gelatina, preparada com pequena quantidade de água, e gotas das soluções de fenolftaleína e ferricianeto de potássio. Dois pregos foram limpos e polidos; num deles foi enrolado um fio de cobre e no outro uma fita de zinco, sendo colocados em seguida na placa de Petri. Adicionou-se um pouco mais de gelatina, para cobrir completamente os pregos. No dia seguinte, foi registrada uma foto do experimento, representada na figura. Considere: Fe2+(aq) + 2 e– ® Fe(s) Eº = –0,44V Zn2+(aq) + 2 e– ® Zn(s) Eº = –0,76V Cu2+(aq) + 2 e– ® Cu(s) Eº = +0,34V O2(g) + 2H2O(l) + 4e– ® 4 OH– (aq) Eº = +0,40V 27 - (UFTM MG) No experimento realizado, pode-se afirmar corretamente que as espécies químicas oxidadas nos pregos à esquerda e à direita da figura são, respectivamente, a) Cu e Fe. b) Cu e Zn. c) Fe e Fe. d) Fe e O2. e) Fe e Zn. TEXTO: 4 - Comum à questão: 28 CONSTANTES Constante de Avogadro (NA) = 6,02 1023 mol–1 Constante de Faraday (F) = 9,65 104 C·mol–1 = 9,65 104 A·s·mol–1 = 9,65 104 J·V–1·mol–1 Volume molar de gás ideal = 22,4 L (CNTP) Carga elementar = 1,602 10–19 C Constante dos gases (R) = 8,21 10–2 atm·L·K–1·mol–1 = 8,31 J·K–1·mol–1 = 1,98 cal·K–1·mol–1 = = 62,4 mmHg·L·K–1·mol–1 Constante gravitacional (g) = 9,81 m·s–2 Constante de Planck (h) = 6,626 10–34 m2·kg·s–1 Velocidade da luz no vácuo = 3,0 108 m·s–1 DEFINIÇÕES Pressão de 1 atm = 760 mmHg = 1,01325 105 N·m–2 = 760 Torr = 1,01325 bar 1 J = 1 N·m = 1 kg·m2·s–2. ln 2 = 0,693 Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0° C e 760 mmHg Condições ambientes: 25°C e 1 atm Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol·L–1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão. (s) = sólido. = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (CM) = circuito metálico. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias. [X] = concentração da espécie química X em mol·L–1. MASSAS MOLARES 28 - (ITA SP) Pode-se utilizar metais de sacrifício para proteger estruturas de aço (tais como pontes, antenas e cascos de navios) da corrosão eletroquímica. Considere os seguintes metais: I. Alumínio II. Magnésio III. Paládio IV. Sódio V. Zinco Assinale a opção que apresenta o(s) metal(is) de sacrifício que pode(m) ser utilizado(s). a) Apenas I, II e V. b) Apenas I e III. c) Apenas II e IV. d) Apenas III e IV. e) Apenas V. GABARITO 1) Gab: A 2) Gab: A 3) Gab: B 4) Gab: D 5) Gab: a) Mg b) Mg(s) + Fe2+(aq) ® Mg2+(aq) + Fe(s) Mg(s) + 2 H+(aq) ® Mg2+(aq) + H2(g) 6) Gab: B 7) Gab: E 8) Gab: Ordem de durabilidade: A > C > D > B As peças A e C não formam pilhas e, pela tabela de potenciais-padrão de redução, o cobre que se encontra na parte externa não reage com ácido, protegendo a peça de ferro A. Da mesma forma, na peça C o níquel reage com ácido, sendo consumido ao longo do tempo até expor a peça de ferro ao ataque do ácido. Nas peças B e D os pares de metais estão expostos ao ácido e formam pilhas. Pela tabela de potenciais-padrão de redução, o ferro é o anodo nas duas pilhas, mas a ddp da pilha com o cobre (B) é maior do que a ddp da pilha com níquel (D), o que faz com que o ferro na pilha B reaja mais rapidamente. 9) Gab: a) Como o magnésio apresenta menor potencial padrão de redução com relação ao ferro, o magnésio irá oxidar protegendo o aço. b) Em comparação ao aço comum, o qual é revestido com magnésio, o aço inoxidável apresenta maior resistência à corrosão, pois o cromo apresenta potencial padrão de redução maior do que o do magnésio. c) Reação: 3Fe2+ + 2Cr0 ® 3Fe0 + 2Cr3+ Agente oxidante: Fe2+ Agente redutor: Cr0 d) Contaminação do solo e dos aquíferos pelo combustível. 10) Gab: D 11) Gab: A 12) Gab: B 13) Gab: E 14) Gab: D 15) Gab: C 16) Gab: E 17) Gab: B 18) Gab: D 19) Gab: D 20) Gab: C 21) Gab: B 22) Gab: B 23) Gab: E 24) Gab: A 25) Gab: B 26) Gab: B 27) Gab: E 28) Gab: A Lista de Exercícios – Eletroquímica (Eletrólise Ígnea) 01 - (PUC Camp SP) Cloreto de sódio, um composto iônico, é o principal componente do sal de cozinha, sendo retirado da água do mar. Já o sódio metálico não existe na natureza e, para obtê-lo, pode-se realizar a eletrólise ígnea do cloreto de sódio. Sabendo que o elemento sódio pertence ao grupo 1 da Tabela Periódica, quando se realiza a eletrólise ígnea para obtenção do sódio metálico, o número de oxidação desse elemento varia de a) 0 para –1. b) –1 para 0. c) –1 para +1. d) 0 para +1. e) +1 para 0. 02 - (Unimontes MG) O alumínio metálico é produzido através da eletrólise ígnea, usando o óxido de alumínio (Al2O3), também conhecido por alumina, e a criolita que atua como fundente. Relacionando o processo de fabricação do alumínio com as propriedades químicas e físicas da alumina, é INCORRETO afirmar que a) os íons Al3+ e O2− da rede cristalina são liberados na eletrólise ígnea. b) o ponto de fusão do óxido de alumínio é característico de sólido iônico. c) as partículas presentes na alumina estão unidas por forças eletrostáticas. d) o óxido de alumínio apresenta condutividade iônica no estado sólido. 03 - (UFOP MG) A eletrólise do cloreto de sódio fundido, também denominada eletrólise ígnea, produz sódio e gás cloro. Entretanto, quando o processo ocorre em meio aquoso, os produtos são gás cloro e hidróxido de sódio. Nessas reações, a espécie que funcionará como oxidante será: a) O hidróxido de sódio, porque poderá diminuir o seu número de oxidação. b) A molécula de cloro, porque poderá diminuir seu número de oxidação. c) O íon cloreto, porque poderá ganhar elétrons. d) O íon sódio, porque poderá ganhar elétrons. 04 - (UFTM MG) A aparelhagem utilizada para realizar a eletrólise ígnea do cloreto de sódio, NaCl, está representada no esquema simplificado, onde os eletrodos inertes A e B estão conectados a um gerador de corrente contínua. Ao se fechar o circuito ligando-se o gerador, pode-se concluir que: a) o gás cloro borbulha no eletrodo A. b) a redução do cloreto ocorre no eletrodo negativo. c) o sentido da corrente elétrica é do eletrodo A para o B. d) os ânions são oxidados no eletrodo B. e) o sódio metálico oxida-se no eletrodo A. 05 - (UFGD MS) A eletrólise de cloreto de sódio fundido produz sódio metálico e gás cloro. Nesse processo, cada íon a) sódio recebe dois elétrons. b) cloreto recebe um elétron. c) sódio recebe um elétron. d) cloreto perde dois elétrons. e) sódio perde um elétron. 06 - (PUC PR) Três erres A produção industrial e a própria sobrevivência humana na Terra estão baseados no desenvolvimento da forma academicamente conhecida como os três erres: Redução, Reaproveitamento e Reciclagem. Redução é a introdução de novas tecnologias na exploração, no transporte e no armazenamento das matérias primas para reduzir ou, se possível, eliminar o desperdício dos recursos retirados do planeta. Reaproveitamento é a reintrodução, no processo produtivo, de produtos não mais aproveitáveis para o consumo, visando a sua recuperação e recolocação no mercado, evitando assim o seu encaminhamento para o lixo. Reciclagem consiste na reintrodução dos resíduos sólidos, líquidos ou gasosos já usados para que possam ser reelaborados, gerando um novo produto. (Banas Ambiental, dezembro de 1999, p.32.) A produção de alumínio consome uma quantidade enorme de energia elétrica - para produzir 1 kg de alumínio, consome-se 15 vezes mais energia do que para 1 kg de aço. A solução está na reciclagem do alumínio. O alumínio é refundido e reaproveitado, com uma economia de cerca de 90% de energia. Dentre as proposições abaixo, assinale a FALSA: a) Na eletrólise ígnea do Al2O3, obtemos alumínio no anodo, e oxigênio no catodo. b) O principal minério de alumínio é a bauxita. c) O alumínio reage com o ácido sulfúrico produzindo sulfato de alumínio e gás hidrogênio segundo a reação: 2Al + 3H2SO4 ® Al2(SO4)3 + 3H2 d) Fios de alumínio são bons condutores de corrente elétrica, e papel alumínio é usado em embalagens e isolamento térmico. e) Na prática, o alumínio é menos reativo que o previsto e este fato se deve ao fenômeno denominado apassivação, isto é, formação de uma película que o isola do ataque de muitos agentes agressivos. 07 - (UDESC SC) Os principais fenômenos estudados pela eletroquímica são a produção de corrente elétrica, através de uma reação química (pilha), e a ocorrência de uma reação química, pela passagem de corrente elétrica (eletrólise). Com relação a esses fenômenos, analise as proposições abaixo. I. As pilhas comuns são dispositivos que aproveitam a transferência de elétrons em uma reação de oxirredução, produzindo uma corrente elétrica, através de um condutor. II. Em uma pilha a energia elétrica é convertida em energia química. III. O fenômeno da eletrólise é basicamente contrário ao da pilha, pois enquanto na pilha o processo químico é espontâneo ( ), o da eletrólise é não-espontâneo ( ). Assinale a alternativa correta. a) Somente a proposição II é verdadeira. b) Somente as proposições I e II são verdadeiras. c) Somente as proposições I e III são verdadeiras. d) Somente a proposição I é verdadeira. e) Todas as proposições são verdadeiras. 08 - (UFMS) A eletrólise ígnea do cloreto de sódio resulta em sódio metálico e gás cloro. Nesse processo, cada íon a) cloreto recebe um elétron. b) sódio recebe dois elétrons. c) sódio recebe um elétron. d) sódio perde um elétron. e) cloreto perde dois elétrons. 09 - (UFU MG) A eletrólise é um processo que separa, na cela eletrolítica, os elementos químicos de uma substância, através do uso da eletricidade. Esse processo é um fenômeno físico-químico de reação de oxi-redução não espontânea. Uma importante aplicação industrial da eletrólise é a obtenção de sódio metálico, com eletrodos inertes, a partir de cloreto de sódio fundido. A respeito desse processo industrial, é correto afirmar que além da obtenção do sódio metálico, também se observa a formação a) de hidróxido de sódio fundido, basificando o meio, e de moléculas de gás cloro e de gás hidrogênio, respectivamente, no anodo e no catodo da cela eletrolítica. b) tanto de moléculas de gás cloro como de gás hidrogênio, respectivamente, no anodo e no catodo da cela eletrolítica. c) de moléculas de gás cloro no anodo da cela eletrolítica. d) de moléculas de gás hidrogênio no catodo da cela eletrolítica. 10 - (UNICAMP SP) Uma maneira de se produzir ferro metálico de uma forma “mais amigável ao meio ambiente” foi desenvolvida por dois cientistas, um norte-americano e um chinês, que constataram a surpreendente solubilidade dos minérios de ferro em carbonato de lítio líquido, em temperaturas ao redor de 800°C. No processo, a eletrólise dessa solução, realizada com uma corrente elétrica de alta intensidade, leva à separação dos elementos que compõem os minérios e à produção do produto desejado. a) O artigo que relata a descoberta informa que os elementos que formam o minério são produzidos separadamente em dois compartimentos, na forma de substâncias elementares. Que substâncias são essas? Dê os nomes e as fórmulas correspondentes. b) O processo atual de obtenção de ferro consiste na utilização de alto forno, que funciona a uma temperatura entre 1300 e 1500°C, com adição de carbono para a reação de transformação do minério. Considerando todas as informações dadas, apresente duas diferenças entre o processo atual e o novo. Explique, separadamente, como essas diferenças justificam que o novo processo seja caracterizado como “mais amigável ao meio ambiente”. 11 - (UERJ) Em fins do século XVI, foi feita uma das primeiras aplicações práticas de uma pilha: a decomposição da água em oxigênio e hidrogênio, processo denominado eletrólise. Já naquela época, com base nesse experimento, sugeriu-se que as forças responsáveis pelas ligações químicas apresentam a seguinte natureza: a) nuclear b) elétrica c) magnética d) gravitacional 12 - (ENEM) O alumínio é um metal bastante versátil, pois, a partir dele, podem-se confeccionar materiais amplamente utilizados pela sociedade. A obtenção do alumínio ocorre a partir da bauxita, que é purificada e dissolvida em criolita fundida (Na3AlF6) e eletrolisada a cerca de 1 000 °C. Há liberação do gás dióxido de carbono (CO2), formado a partir da reação de um dos produtos da eletrólise com o material presente nos eletrodos. O ânodo é formado por barras de grafita submergidas na mistura fundida. O cátodo é uma caixa de ferro coberta de grafita. A reação global do processo é: 2 Al2O3 (l) + 3 C (s) 4 Al (l) + 3 CO2 (g) Na etapa de obtenção do alumínio líquido, as reações que ocorrem no cátodo e ânodo são: a) cátodo: Al3+ + 3 e– Al b) ânodo: Al3+ + 3 e– Al c) ânodo: C + O2 CO2 d) ânodo: e) cátodo: 13 - (UFJF MG) O alumínio metálico pode ser produzido a partir do mineral bauxita (mistura de óxidos de alumínio, ferro e silício). Trata-se de um processo de produção caro, pois exige muita energia elétrica. A última etapa do processo envolve a eletrólise de uma mistura de alumina (Al2O3) e criolita (Na3AlF6) na temperatura de 1000 ºC. As paredes do recipiente que ficam em contato com a mistura funcionam como cátodo, e os cilindros constituídos de grafite, mergulhados na mistura, funcionam como ânodo. Dados: Al3+(l) + 3e– Al(l) = – 1,66 V O2 (g) + 4e– 2 O2–(l) = + 1,23 V Responda ao que se pede. a) Explicite qual semirreação ocorre no ânodo e qual ocorre no cátodo. Reação do ânodo: Reação do cátodo: b) Escreva a equação equilibrada que representa a reação global e calcule a variação de potencial do processo. c) O processo é espontâneo? Justifique a sua resposta. 14 - (UERJ) A sequência de equações termoquímicas abaixo representa o processo pioneiro de obtenção de alumínio metálico a partir do seu óxido (Al2O3). Al2O3 (s) + 6 HCl (aq) 2 AlCl3 (aq) + 3 H2O (l) = –460 kJ.mol–1 AlCl3 (aq) + 3 Na (s) 3 NaCl (aq) + Al (s) = 410 kJ.mol–1 Posteriormente, foi desenvolvido outro processo de obtenção, mais barato, baseado na eletrólise ígnea do Al2O3. Considere a obtenção de 27g de alumínio metálico pelo processo pioneiro e por meio de eletrólise, ambos com rendimento de 100%. Calcule a quantidade de energia, em quilojoules, necessária no primeiro processo e a carga elétrica, em coulombs, consumida no segundo. 15 - (UNESP SP) (www2.uol.com.br/Sciam. Salina da região de Cabo Frio.) Nas salinas, o cloreto de sódio é obtido pela evaporação da água do mar em uma série de tanques. No primeiro tanque, ocorre o aumento da concentração de sais na água, cristalizando-se sais de cálcio. Em outro tanque ocorre a cristalização de 90% do cloreto de sódio presente na água. O líquido sobrenadante desse tanque, conhecido como salmoura amarga, é drenado para outro tanque. É nessa salmoura que se encontra a maior concentração de íons Mg2+(aq), razão pela qual ela é utilizada como ponto de partida para a produção de magnésio metálico. A obtenção de magnésio metálico a partir da salmoura amarga envolve uma série de etapas: os íons Mg2+ presentes nessa salmoura são precipitados sob a forma de hidróxido de magnésio por adição de íons OH–. Por aquecimento, esse hidróxido transforma-se em óxido de magnésio que, por sua vez, reage com ácido clorídrico, formando cloreto de magnésio que, após cristalizado e fundido, é submetido a eletrólise ígnea, produzindo magnésio metálico no cátodo e cloro gasoso no ânodo. Dê o nome do processo de separação de misturas empregado para obter o cloreto de sódio nas salinas e informe qual é a propriedade específica dos materiais na qual se baseia esse processo. Escreva a equação da reação que ocorre na primeira etapa da obtenção de magnésio metálico a partir da salmoura amarga e a equação que representa a reação global que ocorre na última etapa, ou seja, na eletrólise ígnea do cloreto de magnésio. TEXTO: 1 - Comum à questão: 16 O silício metalúrgico, purificado até atingir 99,99% de pureza, é conhecido como silício eletrônico. Quando cortado em fatias finas, recobertas com cobre por um processo eletrolítico e montadas de maneira interconectada, o silício eletrônico transforma-se em microchips. A figura reproduz uma das últimas etapas da preparação de um microchip. As fatias de silício são colocadas numa solução de sulfato de cobre. Nesse processo, íons de cobre deslocam-se para a superfície da fatia (cátodo), aumentando a sua condutividade elétrica. (http://umumble.com. Adaptado.) 16 - (UNESP SP) O processo de recobrimento das fatias de silício é conhecido como a) eletrocoagulação. b) eletrólise ígnea. c) eletrodeformação. d) galvanoplastia. e) anodização. TEXTO: 2 - Comum à questão: 17 A vida em grandes metrópoles apresenta atributos que consideramos sinônimos de progresso, como facilidades de acesso aos bens de consumo, oportunidades de trabalho, lazer, serviços, educação, saúde etc. Por outro lado, em algumas delas, devido à grandiosidade dessas cidades e aos milhões de cidadãos que ali moram, existem muito mais problemas do que benefícios. Seus habitantes sabem como são complicados o trânsito, a segurança pública, a poluição, os problemas ambientais, a habitação etc. Sem dúvida, são desafios que exigem muito esforço não só dos governantes, mas também de todas as pessoas que vivem nesses lugares. Essas cidades convivem ao mesmo tempo com a ordem e o caos, com a pobreza e a riqueza, com a beleza e a feiura. A tendência das coisas de se desordenarem espontaneamente é uma característica fundamental da natureza. Para que ocorra a organização, é necessária alguma ação que restabeleça a ordem. É o que acontece nas grandes cidades: despoluir um rio, melhorar a condição de vida dos seus habitantes e diminuir a violência, por exemplo, são tarefas que exigem muito trabalho e não acontecem espontaneamente. Se não houver qualquer ação nesse sentido, a tendência é que prevaleça a desorganização. Em nosso cotidiano, percebemos que é mais fácil deixarmos as coisas desorganizadas do que em ordem. A ordem tem seu preço. Portanto, percebemos que há um embate constante na manutenção da vida e do universo contra a desordem. A luta contra a desorganização é travada a cada momento por nós. Por exemplo, desde o momento da nossa concepção, a partir da fecundação do óvulo pelo espermatozoide, nosso organismo vai se desenvolvendo e ficando mais complexo. Partimos de uma única célula e chegamos à fase adulta com trilhões delas, especializadas para determinadas funções. Entretanto, com o passar dos anos, envelhecemos e nosso corpo não consegue mais funcionar adequadamente, ocorre uma falha fatal e morremos. O que se observa na natureza é que a manutenção da ordem é fruto da ação das forças fundamentais, que, ao interagirem com a matéria, permitem que esta se organize. Desde a formação do nosso planeta, há cerca de 5 bilhões de anos, a vida somente conseguiu se desenvolver às custas de transformar a energia recebida pelo Sol em uma forma útil, ou seja, capaz de manter a organização. Para tal, pagamos um preço alto: grande parte dessa energia é perdida, principalmente na forma de calor. Dessa forma, para que existamos, pagamos o preço de aumentar a desorganização do nosso planeta. Quando o Sol não puder mais fornecer essa energia, dentro de mais 5 bilhões de anos, não existirá mais vida na Terra. Com certeza a espécie humana já terá sido extinta muito antes disso. (Adaptado de: OLIVEIRA, A. O Caos e a Ordem. Ciência Hoje. Disponível em: 17 - (UEL PR) Em sintonia com o que é mencionado no texto I, também sob a perspectiva da termodinâmica, deve-se realizar trabalho não espontâneo para combater a desordem. Sistemas químicos que exploram reações químicas de oxidação e redução podem realizar trabalhos espontâneos ou não espontâneos. Sobre reações químicas em pilhas e em processos de eletrólise de soluções aquosas e de compostos fundidos, assinale a alternativa correta. a) Em um processo de eletrólise, os elétrons fluem do cátodo para o ânodo em um processo espontâneo. b) Em um processo de eletrólise, a energia elétrica é convertida em energia química através de um processo não espontâneo. c) Em uma pilha galvânica, a energia elétrica é convertida em energia química através de um processo não espontâneo. d) Em uma pilha galvânica, a reação espontânea apresenta um valor negativo de E◦, com geração de energia sob a forma de trabalho. e) Em uma pilha galvânica, há um processo não espontâneo, na qual o cátodo é o polo negativo e o ânodo é o polo positivo. GABARITO 1) Gab: E 2) Gab: D 3) Gab: D 4) Gab: D 5) Gab: C 6) Gab: A 7) Gab: C 8) Gab: C 9) Gab: C 10) Gab: a) Considerando apenas Fe2O3 como exemplo de minério de ferro, devemos considerar a dissociação em íons: b) Uma diferença seria a temperatura do processo, que é mais baixa no processo “amigável” ao meio ambiente. A segunda diferença seria a formação de substâncias tóxicas e/ou poluentes que ocorre no processo atual e não ocorreria no processo “amigável”. Processo atual (resumido): Fe2O3 + 3C ® 2Fe + 3CO CO + O2(ar) ® CO2 11) Gab: B 12) Gab: A 13) Gab: a) Reação do ânodo: 2 O2–(l) O2 (g) + 4e– Reação do cátodo: Al3+(l) + 3e– Al(l) b) 4 Al3+(l) + 6 O2–(l) 3 O2 (g) + Al(l) c) Não. Pois se trata de uma eletrólise que é um processo com variação de potencial negativa. 14) Gab: Al2O3 (s) + 6 HCl(aq) 2 AlCl3 (aq) + 3 H2O (l) = –460 kJ + 2 AlCl3 (aq) + 6 Na (s) 6 NaCl(aq) + 2 Al(s) = 820 kJ ___________________________________________________ Al2O3 (s) + 6 HCl(aq) + 6 Na (s) 6 NaCl(aq) + 2 Al(s) + 3 H2O (l) = 360 kJ 360 kJ 54 g Al X 27 g Al X = 180 kJ Na eletrólise: Al3+ (l) + 3 e– Al (s) 96500 C.mol–1 × 3 mol de elétrons = 289500 C 15) Gab: O processo de separação da água e dos sais é a cristalização fracionada e a propriedade específica que permite a separação dos componentes envolvidos é a solubulidade dos sais. Equação de formação do hidróxido de magnésio: Aquecimento do hidróxido de magnésio: Formação do cloreto de magnésio a partir do MgO(s): Eletrólise ígnea do cloreto de magnésio: 16) Gab: D 17) Gab: B Lista de Exercícios – Eletroquímica (Eletrólise Aquosa) 01 - (FM Petrópolis RJ) Depilação Definitiva com Método de Eletrólise A epilação ou depilação pela corrente elétrica é o único recurso seguro para a remoção definitiva dos pelos. Pode ser feita com uma corrente de alta-frequência, usando-se um circuito monoterminal ou biterminal ou por eletrólise. Em termos básicos, utilizam-se agulhas muito finas que descarregam um choque elétrico de baixa intensidade, destruindo células e cauterizando o vaso que nutre o pelo, levando a sua desnutrição e consequente morte. Normalmente, não é observado problema de irritação, apesar de não ser tão confortável como a depilação por laser. Disponível em: <http://www.estetikaecia.com/texto_artigo.asp>. O processo de eletrólise é o fenômeno inverso ao que ocorre em uma pilha. Nessa técnica (eletrólise) de depilação, a) ocorre redução no polo positivo. b) o processo é espontâneo com ddp < 0. c) o processo é não espontâneo com ddp > 0. d) o processo ocorre com a produção da corrente elétrica. e) o polo positivo é o ânodo. 02 - (ENEM) A matéria-prima básica para a fabricação de calçados plásticos é a resina de PVC. A seguir é apresentado o fluxograma de fabricação do PVC e sua fórmula química. Siglas: PVC - policloreto de vinila; EDC - dicloro etano; MVC - monocloreto de vinila Disponível em: http://ri.grendene.com.br. Acesso em: 15 jun. 2011 (adaptado). Para a produção do PVC, a obtenção do cloro é proveniente do processo de a) destilação. b) eletrólise. c) fusão ígnea. d) filtração a vácuo. e) precipitação fracionada. 03 - (UFG GO) Baterias de níquel-hidreto metálico, MH, são empregadas em aparelhos eletrônicos como telefones, máquinas fotográficas etc. Considere que a reação global desse tipo de bateria seja MH + NiO(OH) M + Ni(OH)2 com uma diferença de potencial de saída de 1,35 V. Teoricamente, a tensão mínima, em volts, que se deve aplicar para recarregar essa bateria é de: a) -0,5 b) -1,0 c) +0,5 d) +1,0 e) +1,5 TEXTO: 1 - Comum às questões: 4, 28 Resíduo eletrônico: redução, reutilização e reciclagem A popularização dos eletroeletrônicos e a rápida obsolescência dos modelos cria o mito da necessidade de substituição, que se torna quase obrigatória para os aficionados em tecnologia e para algumas profissões específicas. No entanto, o descarte desenfreado desses produtos tem gerado problemas ambientais sérios, pelo volume; por esses produtos conterem materiais que demoram muito tempo para se decompor e, principalmente, pelos metais pesados que os compõem, altamente prejudiciais à saúde humana. Além disso, faltam regras claras e locais apropriados para a deposição desses equipamentos que, em desuso, vão constituir o chamado lixo eletrônico ou e-lixo. Faz parte desse grupo todo material gerado a partir de aparelhos eletrodomésticos ou eletroeletrônicos e seus componentes, inclusive pilhas, baterias e produtos magnetizados. Quando as pilhas e os equipamentos eletroeletrônicos são descartados de forma incorreta no lixo comum, substâncias tóxicas são liberadas e penetram no solo, contaminando lençóis freáticos e, aos poucos, animais e seres humanos. A tecnologia ainda não avançou o suficiente para que essas substâncias sejam dispensáveis na produção desses aparelhos. O que propõem cientistas, ambientalistas e legisladores é que se procure reduzir, reciclar e reutilizar esses equipamentos. (http://www.comciencia.br/comciencia/?section=8&edicao=32&id=379, 04 - (FATEC SP) Um dos grandes problemas do lixo eletrônico é o pequeno número de empresas que conhecem a tecnologia para a reciclagem de produtos como monitores e placas de circuito impresso. Uma empresa, com sede em Cingapura, conta como é seu processo de reciclagem: “Primeiramente separamos a sucata eletrônica por classe, efetuamos a destruição através da moagem e exportamos para a usina. Lá é feita uma desintoxicação (processo de elevação de temperatura em câmara selada a 1200ºC e resfriamento em 4 segundos para 700ºC), filtragem de dioxinas, liquidificação, separação por densidade, separação por eletrólise, decantação, refinagem e solidificação em barras.” (http://lixoeletronico.org/blog/o-ciclo-do-lixo-eletr%C3%B4nico-3-reciclagem, De acordo com o processo de reciclagem exposto são feitas as seguintes afirmações: I. A decantação é um processo de separação. II. A desintoxicação é um processo térmico com taxa de variação térmica, em módulo, na ordem de 125ºC por segundo. III. A eletrólise consiste num processo químico. É correto o que se afirma em a) II, apenas. b) I e III, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 05 - (UEPB) Os produtos que podem ser obtidos nas eletrólises das soluções aquosas de cloreto de sódio e nitrato de cálcio são, respectivamente, a) gases hidrogênio e cloro; gases hidrogênio e oxigênio. b) gases hidrogênio e cloro; gás hidrogênio e cálcio. c) gás cloro e sódio; gases nitrogênio e oxigênio. d) gás hidrogênio e sódio; cálcio e nitrogênio. e) apenas gás cloro; apenas oxigênio. 06 - (UESPI) Em relação à eletrólise, analise as afirmativas seguintes. 1. Em qualquer eletrólise, ocorre uma redução no cátodo e uma oxidação no ânodo. 2. Fundamentalmente, a eletrólise é um processo de oxirredução. 3. A eletrólise de sais só é possível quando os mesmos são dissolvidos em meio aquoso. 4. A eletrólise é uma reação de oxirredução espontânea. Estão corretas apenas: a) 1 e 3 b) 1, 2 e 3 c) 1 e 2 d) 2 e 3 e) 3 e 4 07 - (Mackenzie SP) Um dos modos de se produzirem gás hidrogênio e gás oxigênio em laboratório é promover a eletrólise (decomposição pela ação da corrente elétrica) da água, na presença de sulfato de sódio ou ácido sulfúrico. Nesse processo, usando para tal um recipiente fechado, migram para o cátodo (polo negativo) e ânodo (polo positivo), respectivamente, H2 e O2. Considerando-se que as quantidades de ambos os gases são totalmente recolhidas em recipientes adequados, sob mesmas condições de temperatura e pressão, é correto afirmar que Dados: massas molares (g·mol–1) H = 1 e O = 16. a) o volume de H2(g) formado, nesse processo, é maior do que o volume de O2(g). b) serão formados 2 mols de gases para cada mol de água decomposto. c) as massas de ambos os gases formados são iguais no final do processo. d) o volume de H2(g) formado é o quádruplo do volume de O2(g) formado. e) a massa de O2(g) formado é o quádruplo da massa de H2(g) formado. 08 - (FCM PB) Uma grande porcentagem da poluição vem dos veículos que liberam poluentes atmosféricos, como monóxido de carbono, dióxido de azoto, partículas ultrafinas e compostos orgânicos voláteis, que podem ter efeitos negativos, não apenas sobre o meio ambiente, mas também sobre a saúde humana. A melhor forma de solucionar este problema é substituindo a queima de combustível fóssil por um combustível mais limpo. O hidrogênio é um excelente substituto, pois ele é facilmente produzido com água e tem um excelente aproveitamento. Uma boa forma de produzir hidrogênio é através da eletrólise. Este método é bem interessante e relativamente simples: é realizada utilizando-se a energia elétrica e água, aplica-se uma tensão maior que 1,23 volts para quebrar a molécula de água (H2O) em seus constituintes, o hidrogênio (H2) e o oxigênio (O2). Quantos mols de hidrogênio se obtêm por eletrólise de 108 g de água? Eletrólise da água: H2O H2 + ½ O2 (Dado: massa molar da água = 18 g/mol) a) 2,0 mol b) 18 mol c) 3,0 mol d) 12,0 mol e) 6,0 mol 09 - (FGV SP) Em um experimento em laboratório de química, montou-se uma célula eletrolítica de acordo com o esquema: Usaram-se como eletrodo dois bastões de grafite, uma solução aquosa 1,0 mol.L–1 de CuSO4 em meio ácido a 20 ºC e uma pilha. Alguns minutos, após iniciado o experimento, observaram-se a formação de um sólido de coloração amarronzada sobre a superfície do eletrodo de polo negativo e a formação de bolhas na superfície do eletrodo de polo positivo. Com base nos potenciais de redução a 20 ºC, Cu2+ (aq) +2e– Cu (s) + 0,34 V 2H+ (aq) + 2e– H2 (g) 0,00 V O2 (g) + 4H+ (aq) + 4e– H2O (l) + 1,23 V É correto afirmar que se forma cobre no a) catodo; no anodo, forma-se O2. b) catodo; no anodo, forma-se H2O. c) anodo; no catodo, forma-se H2. d) anodo; no catodo, forma-se O2. e) anodo; no catodo, forma-se H2O. 10 - (IFSC) A figura abaixo representa o esquema de uma célula eletrolítica, usando eletrodos inertes A e B e um composto iônico genérico MX fundido, representado por íons livres M+ e X–. (Disponível em:
http://www.colegioweb.com.br/eletroquimica-ii-eletrolise/a-celula-eletrolitica.html. Assinale no cartão-resposta a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. A célula eletrolítica transforma energia elétrica em energia química. 02. A liberdade de movimento dos íons pode ser adquirida através da fusão ou dissolução, em solução aquosa, do composto iônico genérico MX. 04. Neste processo, o ânion (X–) cede elétrons. 08. O processo da eletrólise é uma reação de oxirredução. 16. No cátodo, representado pelo eletrodo A, o cátion M+ sofre oxidação. 32. O eletrodo A é o ânodo da célula eletrolítica. 11 - (IFSC) O veículo elétrico é aquele que utiliza, pelo menos, um motor elétrico como forma de tração para o transporte de pessoas, objetos e cargas. Compreendem os trólebus que recebem energia de uma rede aérea, veículos elétricos a bateria que se abastecem na rede elétrica quando estacionados e veículos elétricos híbridos que possuem mais de uma fonte de energia para proporcionar tração. Nestes, a energia é gerada a bordo a partir de combustíveis convencionais ou de células a combustível que utilizam hidrogênio. Embora a venda e utilização de carros elétricos e híbridos ainda seja pequena, mesmo em países mais desenvolvidos, existe uma grande oportunidade para a penetração desses veículos no mercado de automóveis. Fonte: http://www.mma.gov.br/clima/energia/veiculos-eletricos. Alguns desses carros elétricos utilizam as baterias de lítio, que possuem ânodos de lítio metálico. Por essa e outras razões, a produção de lítio mundial está em alta. Uma das etapas de obtenção de lítio metálico é a eletrólise de cloreto de lítio. Sobre a obtenção de lítio metálico, a partir da eletrólise de cloreto de lítio, assinale no cartão-resposta a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. Na eletrólise de uma solução de cloreto de lítio, há formação de lítio metálico e gás cloro. 02. O lítio metálico é obtido a partir da eletrólise ígnea do cloreto de lítio. 04. Tanto na eletrólise ígnea quanto na eletrólise aquosa do cloreto de lítio, há formação de gás cloro. 08. O lítio metálico é produzido no cátodo da célula eletrolítica. 16. No ânodo da célula eletrolítica ocorre a reação de redução do lítio, produzindo, assim, o lítio metálico. 12 - (UEPG PR) A figura abaixo apresenta uma cela eletrolítica, contendo uma solução aquosa 0,10 mol/L de NaCl e uma fonte externa. Sobre o sistema apresentado, assinale o que for correto. 01. O cátodo é o eletrodo de grafite e o ânodo é o eletrodo de ferro. 02. Uma semirreação catódica possível é: 2H2O(l) + 2e– H2(g) + 2OH–(aq). 04. O pH do meio reacional vai diminuir devido à formação de HCl. 08. No eletrodo de grafite ocorre um processo de redução. 16. No eletrodo de ferro pode-se observar a reação: Fe(s) Fe2+(aq) + 2e–. 13 - (UEM PR) Assinale o que for correto. 01. A eletrólise é um processo espontâneo em que o cátion doa elétrons e o ânion recebe elétrons. 02. Para efetuar o processo de eletrólise é necessário que haja íons livres no sistema, o que pode ser conseguido pela fusão de uma substância iônica ou pela dissociação de certas substâncias em meio aquoso. 04. Na ordem de descarga de cátions, o íon H+ possui prioridade sobre os metais alcalinos e alcalinos terrosos, já que estes últimos possuem potencial de oxidação positivo. 08. A eletrólise pode ser usada para produzir metais com grande pureza, na ordem de 99,9 %. 16. A galvanização é uma técnica que consiste em dar revestimento metálico a uma determinada peça, colocando-a como cátodo (pólo negativo) em um circuito de eletrólise. 14 - (ACAFE SC) Sobre a eletrólise é correto afirmar, exceto: a) O sódio metálico e hidróxido de sódio pode ser produzido diretamente pela eletrólise aquosa do cloreto de sódio. b) A aparelhagem da eletrólise é chamada de cuba (ou cela) eletrolítica. c) O gás cloro pode ser obtido diretamente tanto na eletrólise ígnea do cloreto de sódio fundido, como diretamente na eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio. d) O metal alumínio pode ser obtido pela eletrólise ígnea da bauxita (Al2O3) fundida. 15 - (UNESP SP) Após a realização da eletrólise aquosa, o eletrodo de zinco que atuou como catodo no experimento foi levado para secagem em uma estufa e, posteriormente, pesado em uma balança analítica. Os resultados dos parâmetros medidos estão apresentados na tabela. Escreva a equação química balanceada da semirreação que ocorre no catodo e calcule, utilizando os dados experimentais contidos na tabela, o valor da Constante de Avogadro obtida. Dados: Massa molar, em g · mol–1: Zn = 65,4 Carga do elétron, em C · elétron–1: 1,6 × 10–19 16 - (UEA AM) Considere os seguintes valores aproximados: constante de Faraday = 1 105 C/mol massa molar do ouro = 2 102 g/mol Uma solução aquosa de cloreto áurico (AuCl3) foi utilizada para dourar, por eletrólise, um objeto metálico. Após 10 minutos de eletrólise, sob corrente elétrica de 0,2 A, a massa de ouro depositada no objeto, em mg, foi aproximadamente a) 20. b) 40. c) 60. d) 80. e) 100. 17 - (Mackenzie SP) O fluoreto de sódio é um sal inorgânico derivado do fluoreto de hidrogênio, usado na prevenção de cáries, na fabricação de defensivos agrícolas e pastas de dentes. Nessa última aplicação, esse sal inibe a desmineralização dos dentes, prevenindo, por isso, as cáries. Em condições e cuidados adequados para tal, foram realizadas as eletrólises ígnea e aquosa dessa substância, resultando em uma série de informações, as quais constam da tabela a seguir: e acordo com seus conhecimentos eletroquímicos, pode-se afirmar que, na tabela preenchida com informações dos processos eletrolíticos, a) não há informações incorretas. b) todas as informações estão incorretas. c) há apenas uma informação incorreta. d) há duas informações incorretas. e) há três informações incorretas. 18 - (IBMEC RJ) Um experimento de eletrólise foi apresentado por um estudante na feira de ciências da escola. O esquema foi apresentado como a figura abaixo: O estudante listou três observações que realizou em sua experiência: I. Houve liberação de gás cloro no eletrodo 1. II. Formou-se uma coloração rosada na solução próxima ao eletrodo 2 quando se adicionaram gotas de fenolftaleína. III. Ocorreu uma reação de redução do cloro no eletrodo 1. Assinale a alternativa que indica as observações corretas quanto à experiência: a) I e III b) II c) I e II d) I, II e III e) III 19 - (UFU MG) No processo de galvanoplastia de um anel de alumínio com uma fina camada de ouro, insere-se o material em uma solução aquosa de Au(NO3)3 que possui uma placa de ouro ligada a um gerador. Dados: potencial-padrão de redução, Eº (25 ºC, 1 atm, íons = 1 mol L–1) Nessa reação de galvanoplastia, a) a placa de ouro será o cátodo. b) o anel deverá ser ligado ao polo negativo de um gerador elétrico. c) a solução eletrolítica será condutora de elétrons. d) o potencial da cuba eletrolítica será de + 3,16 V. 20 - (UFU MG) A eletrólise é um processo químico não espontâneo que consiste na passagem de uma corrente elétrica proveniente de um gerador. Dentre suas principais aplicações, destacam-se a produção de metais (a partir de soluções aquosas) e a deposição de finas camadas de metais sobre peças metálicas – processo também conhecido como galvanoplastia. Com relação aos processos eletroquímicos, marque, para as afirmativas abaixo, (V) Verdadeira, (F) Falsa ou (SO) Sem Opção. 1. A eletrólise aquosa de cloreto de sódio forma gás hidrogênio. 2. Para a realização da eletrólise ígnea, o eletrólito deve estar fundido. 3. No caso da eletrólise ígnea, o cátion é atraído pelo polo positivo (ânodo). 4. Na eletrólise aquosa, os íons positivos da solução são oxidados pelo recebimento de elétrons. 21 - (FMJ SP) Na obtenção de cobre com alta pureza utiliza-se o refino eletrolítico. Nesse processo faz-se a eletrólise, empregando-se como ânodo o cobre metalúrgico com 98% de pureza, uma solução aquosa de sulfato de cobre (II) e o cátodo, onde ocorre o depósito de cobre purificado. Sobre o refino eletrolítico do cobre é correto afirmar que a) a oxidação do cobre ocorre no cátodo. b) a redução do cobre ocorre no ânodo. c) a reação que ocorre no ânodo é Cu0 ® Cu+2 + 2e–. d) os elétrons fluem do cátodo para o ânodo. e) o cátodo possui carga positiva. 22 - (UFRN) A purificação do cobre é essencial para sua aplicação em fios condutores de corrente elétrica. Como esse metal contém impurezas de ferro, zinco, ouro e platina, é preciso realizar um processo de purificação na indústria para obtê-lo com mais de 99% de pureza. Para isso, é necessário colocá-lo no anodo de uma cuba com solução aquosa de sulfato de cobre e aplicar corrente elétrica de forma a depositá-lo no catodo, fazendo-o atingir essa pureza. Apesar de ser um método lento e de consumir grande quantidade de energia, os custos de produção são compensados pelos subprodutos do processo, que são metais como ouro, platina e prata. O método de purificação do cobre é conhecido como a) pilha galvânica, sendo que, no anodo, ocorre a oxidação do cobre metálico, e o metal que se deposita no catodo é resultado da redução dos íons Cu2+ da solução aquosa. b) eletrólise, sendo que, no anodo, ocorre a oxidação do cobre metálico, e o metal que se deposita no catodo é resultado da redução dos íons Cu2+ da solução aquosa. c) eletrólise, sendo que, no anodo, ocorre a redução do cobre metálico, e o metal que se deposita no catodo é resultado da oxidação dos íons Cu2+ da solução aquosa. d) pilha galvânica, sendo que, no anodo, ocorre a redução do cobre metálico, e o metal que se deposita no catodo é resultado da oxidação dos íons Cu2+ da solução aquosa. 23 - (UFG GO) No esquema a seguir, está apresentada a decomposição eletrolítica da água. Nos tubos 1 e 2 formam-se gases incolores em volumes diferentes. Tendo em vista os dados, a) identifique os gases formados nos tubos 1 e 2 e calcule os respectivos volumes nas CNTP, considerando a eletrólise de 36 gramas de água; b) escreva a reação de combustão do gás combustível formado em um dos tubos. 24 - (UEM PR) Considere duas cubas eletrolíticas ligadas em série, montadas com eletrodos inertes, sendo que a primeira (cuba 1) contém MgCl2 fundido e a segunda (cuba 2) contém uma solução aquosa de NiCl2. Faz-se atravessar uma corrente elétrica pelo circuito e observa-se que, após um determinado tempo, houve um depósito de 3,0 g de Mg metálico. Com base nessas informações, assinale o que for correto. 01. A massa de Ni metálico depositada, no mesmo tempo, na cuba 2, é de aproximadamente 7,4 g. 02. Na superfície do ânodo da cuba 1, forma-se cloro gasoso. 04. Na superfície do polo negativo da cuba 2, forma-se H2(g). 08. Na superfície do ânodo da cuba 2, forma-se cloro gasoso. 16. A equação da reação global referente à cuba 2 é NiCl2(aq) ® Ni0(s) + Cl2(g), e o que resta no meio eletrolítico, após uma eletrólise completa, é apenas água. 25 - (UFU MG) As medalhas olímpicas não são de ouro, prata ou bronze maciços, mas sim peças de metal submetidas a processos de galvanoplastia que lhes conferem as aparências características, graças ao revestimento com metais nobres. Sobre o processo de galvanoplastia, assinale a alternativa correta. a) O processo é espontâneo e gera energia elétrica no revestimento das peças metálicas. b) Consiste em revestir a superfície de uma peça metálica com uma fina camada de outro metal, por meio de eletrólise aquosa de seu sal. c) É um fenômeno físico, pois, no revestimento da peça metálica, ocorrem fenômenos que alteram a estrutura do material. d) A peça submetida ao revestimento metálico atuará como ânodo e será o eletrodo de sinal positivo. 26 - (FUVEST SP) O fluxograma ao abaixo representa um processo para a produção de magnésio metálico a partir dos íons Mg2+ dissolvidos na água do mar. a) Preencha a tabela abaixo com as fórmulas químicas das substâncias que foram representadas, no fluxograma, pelas letras A, B, C e D. b) Escreva as duas semirreações que representam a eletrólise ígnea do MgCl2, identificando qual é a de oxidação e qual é a de redução. c) Escreva a equação química que representa um método, economicamente viável, de produzir a substância A. 27 - (FUVEST SP) Em uma aula de laboratório de Química, a professora propôs a realização da eletrólise da água. Após a montagem de uma aparelhagem como a da figura abaixo, e antes de iniciar a eletrólise, a professora perguntou a seus alunos qual dos dois gases, gerados no processo, eles esperavam recolher em maior volume. Um dos alunos respondeu: “O gás oxigênio deve ocupar maior volume, pois seus átomos têm oito prótons e oito elétrons (além dos nêutrons) e, portanto, são maiores que os átomos de hidrogênio, que, em sua imensa maioria, têm apenas um próton e um elétron”. Observou‐se, porém, que, decorridos alguns minutos, o volume de hidrogênio recolhido era o dobro do volume de oxigênio (e essa proporção se manteve no decorrer da eletrólise), de acordo com a seguinte equação química: 2H2O(l) ® 2H2(g) + O2(g) 2 vols. --- 1 vol. a) Considerando que a observação experimental não corresponde à expectativa do aluno, explique por que a resposta dada por ele está incorreta. Posteriormente, o aluno perguntou à professora se a eletrólise da água ocorreria caso a solução aquosa de Na2SO4 fosse substituída por outra. Em vez de responder diretamente, a professora sugeriu que o estudante repetisse o experimento, porém substituindo a solução aquosa de Na2SO4 por uma solução aquosa de sacarose (C12H22O11). b) O que o aluno observaria ao realizar o novo experimento sugerido pela professora? Explique. 28 - (FATEC SP) Praticamente todos os aparelhos eletrônicos contêm uma ou mais placas de circuito impresso, nas quais são soldados os componentes. As trilhas metálicas dessas placas são de cobre, como mostra a figura a seguir. Considere as seguintes informações, todas corretas, referentes a procedimentos experimentais (I, II, III e IV), que podem ser empregados para obtenção de cobre puro, o mais rapidamente possível, a partir de placas de circuito impresso. I. Ao mergulhar uma mistura de cobre e polímero em ácido nítrico, o cobre reage formando uma solução aquosa de nitrato cúprico. O polímero se mantém intacto. II. Limpando-se a placa e depois a quebrando em pequenos fragmentos, obtém-se um material com maior superfície de contato e que, portanto, reage mais rapidamente. III. Submetendo-se uma solução de nitrato cúprico à eletrólise, forma-se cobre metálico puro. IV. Filtrando-se uma mistura de polímero e solução de nitrato cúprico, a solução passa pelo filtro, mas o polímero fica retido. Com base nessas informações, pode-se concluir que, para se obter cobre puro a partir de placas de circuito impresso usadas, devem-se realizar esses procedimentos na seguinte ordem: a) II – I – IV – III. b) III – II – IV – I. c) I – III – II – IV. d) III – IV – II – I. e) II – IV – I – III. TEXTO: 2 - Comum à questão: 29 Fotossíntese artificial gera hidrogênio para células a combustível Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/02/2010 Fontes de energia do futuro Células a combustível alimentadas por hidrogênio e por energia solar são as duas maiores esperanças para as fontes de energia do futuro, por serem mais amigáveis ambientalmente e, sobretudo, sustentáveis. A combinação das duas, então, é considerada como particularmente limpa: produzir hidrogênio para alimentar as células a combustível, quebrando moléculas de água com a luz solar, seria de fato o melhor dos mundos. Esta é a chamada fotossíntese artificial, que vem sendo alvo de pesquisas de vários grupos de cientistas, ao redor do mundo. Eletrodo fotocatalítico Uma equipe liderada por Thomas Nann e Christopher Pickett, da Universidade de East Anglia, no Reino Unido, criou um fotoeletrodo eficiente, robusto, que pode ser fabricado com materiais comuns e de baixo custo. O novo sistema consiste de um eletrodo de ouro que é recoberto com camadas formadas por nanopartículas de fosfeto de índio (InP). A esse eletrodo, os pesquisadores adicionaram um composto de ferro-enxofre [Fe2S2 (CO)6] sobre as camadas. Quando submerso em água e iluminado com a luz do Sol, sob uma corrente elétrica relativamente fraca, este sistema fotoeletrocatalítico produz hidrogênio com uma eficiência de 60%. (<http://www.inovacaotecnologica.com.br> Acesso em 08.03.2010. Adaptado) 29 - (FATEC SP) Considerando as substâncias químicas empregadas na construção do eletrodo fotocatalítico, o qual permite a realização da fotossíntese artificial, pode-se notar que há uma substância simples, formada por átomos de um único elemento químico, e substâncias compostas, formadas por átomos de mais de um elemento químico. A única substância simples empregada nesse eletrodo é a) InP b) H2O c) Au d) O2 e) Fe2S2 (CO)6 TEXTO: 3 - Comum à questão: 30 O uso mais popular do cloreto de sódio é na cozinha, onde é utilizado para acrescentar sabor a uma infinidade de alimentos e também como conservante e material de limpeza. É na indústria química, no entanto, que ele é mais consumido. São inúmeros os processos que fazem uso de produtos do processamento desse sal. 30 - (UNICAMP SP) O uso industrial do cloreto de sódio se dá principalmente no processo de obtenção de alguns importantes produtos de sua eletrólise em meio aquoso. Simplificadamente, esse processo é feito pela passagem de uma corrente elétrica em uma solução aquosa desse sal. Pode-se afirmar que, a partir desse processo, seriam obtidos: a) gás hidrogênio, gás oxigênio e ácido clorídrico. b) gás hidrogênio, gás cloro e ácido clorídrico. c) gás hidrogênio, gás cloro e hidróxido de sódio em solução. d) gás hidrogênio, gás oxigênio e hidróxido de sódio em solução. TEXTO: 4 - Comum à questão: 31 A galvanostegia é um processo usado na metalurgia para produzir revestimentos metálicos em qualquer objeto como niquelagem, cromagem, prateação e douradura. Para pratear um objeto de zinco, foi preparada uma solução através da dissolução de 2,0 g de nitrato de prata, AgNO3, em água destilada até completar o volume de 50 mL e, posteriormente, adicionada a uma cuba eletrolítica. 31 - (FM Petrópolis RJ) O objeto a ser prateado teve um papel fundamental como a) catodo, polo negativo. b) catodo, polo positivo. c) anodo, polo positivo. d) ponte salina. e) elemento que sofreu redução. GABARITO 1) Gab: E 2) Gab: B 3) Gab: E 4) Gab: E 5) Gab: A 6) Gab: C 7) Gab: A 8) Gab: E 9) Gab: A 10) Gab: 15 11) Gab: 14 12) Gab: 27 13) Gab: 30 14) Gab: A 15) Gab: Zn2+ (aq) + 2e– Zn (s) 6,24 ´ 1023 16) Gab: D 17) Gab: C 18) Gab: C 19) Gab: B 20) Gab: VVFF 21) Gab: C 22) Gab: B 23) Gab: a) No tubo 1, forma-se oxigênio e, no tubo 2, hidrogênio, a partir da reação representada abaixo: 2H2O(l) ® 2H2(g) + O2(g) De acordo com a estequiometria da reação, tem-se que 2 mols de água (36 g) formam 2 mols de gás hidrogênio (2 x 22,4 L = 44,8 L) e 1 mol de gás oxigênio (1 x 22,4 L = 22,4 L). b) H2(g) + O2(g) ® 2 H2O(l) 24) Gab: 27 25) Gab: B 26) Gab: a) b) (ânodo) 2Cl- Cl2 + 2e-, oxidação do Cl- (cátodo) Mg2+ + 2e- Mg, redução do Mg2+ c) A substância A (CaO) é produzida por pirólise do calcário (CaCO3), de acordo com a equação: CaCO3 CaO + CO2 27) Gab: a) A resposta está incorreta porque o volume ocupado por gases em mesmas condições de temperatura e pressão depende do número de moléculas do gás, independendo de tamanho, massa ou composição dos átomos que formam as moléculas desse gás. b) O aluno não observaria a liberação dos gases porque a solução aquosa de C12H22O11 não é eletrolítica, não conduz corrente elétrica porque a quantidade de íons (provenientes da autoionização da água) é insuficiente para permitir a eletrólise. 28) Gab: A 29) Gab: C 30) Gab: C 31) Gab: A Lista de Exercícios – Eletroquímica (Eletrólise Quantitativa / Leis de Faraday) 01 - (UECE) Duas células galvânicas ligadas em série contêm, respectivamente, íons Cu2+ e Au3+. No cátodo da primeira são depositados 0,0686 g de cobre. A massa de ouro que será depositada, ao mesmo tempo, no cátodo da outra célula, em gramas, será, aproximadamente, a) 0,140. b) 0,280. c) 0,430. d) 0,520. 02 - (Unioeste PR) Pode-se estimar um período de tempo determinando-se a perda de massa de um metal numa pilha. Numa montagem de uma pilha de Daniel uma placa de zinco inicialmente come 5 g passou a ter 3,69 g após um intervalo de tempo. A corrente gerada nesta pilha foi de 0,386 A. Qual foi o tempo transcorrido durante a operação da pilha? a) 10 s. b) 100 s. c) 1000 s. d) 10000 s. e) 100000 s. 03 - (Unimontes MG) O alumínio (Al) é obtido, eletroliticamente, a partir de alumina (Al2O3) fundida. Durante a eletrólise, o íon Al3+ é reduzido, no cátodo, a Al. Supondo-se uma célula eletrolítica funcionando por 30h, na qual circulou uma corrente de 50 A (constante de Faraday = 96500 C), a massa (g) de alumínio depositada no eletrodo será de, aproximadamente, a) 504. b) 0,14. c) 1512. d) 19. 04 - (UNIFOR CE) Considere a eletrólise, realizada numa cuba eletrolítica, de uma solução aquosa concentrada de cloreto de sódio. Para que se produzam 2 mols de material num dos eletrodos, a carga circulante é igual a: a) 2 coulombs b) 2 faradays c) 4 ampères d) 4 coulombs e) 4 faradays 05 - (UFPR) A bauxita, constituída por uma mistura de óxidos, principalmente de alumínio (Al2O3) e ferro (Fe2O3 e Fe(OH)3), é o principal minério utilizado para a produção de alumínio. Na purificação pelo processo Bayer, aproximadamente 3 toneladas de resíduo a ser descartado (lama vermelha) são produzidas a partir de 5 toneladas do minério. Com a alumina purificada, alumínio metálico é produzido por eletrólise ígnea. Dados – M (g mol–1): O = 16; Al = 27; Fe = 56. A partir de 5 toneladas de minério, a quantidade (em toneladas) de alumínio metálico produzida por eletrólise ígnea é mais próxima de: a) 1. b) 0,5. c) 0,2. d) 0,1. e) 0,05. 06 - (FCM MG) Na eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio, em determinadas condições, foi obtido 1,0 mol de gás num dos eletrodos. Realizando-se a eletrólise de uma solução aquosa de sulfato de cobre (II), nas mesmas condições, a massa em gramas do metal obtido seria de a) 31,7. b) 63,5. c) 127. d) 159. 07 - (UNIFOR CE) Para galvanizar uma chapa metálica com níquel, deve-se partir de um cloreto de niquel II (por exemplo) por eletrólise em água. Para que seja depositada uma massa de níquel equivalente a 1,96 g de níquel metálico sobre a chapa, o valor da corrente elétrica a ser usada, supondo que o processo dure aproximadamente 100s, é de: DADOS: CONSTANTE DE FARADAY = 96500 C; MASSA MOLAR: Ni = 58,7 g/mol. a) 64,4 A. b) 64,4 V. c) 6,44 A. d) 7,44 V. e) 640 A. 08 - (UNIFOR CE) O desfibrilador é um equipamento eletrônico cuja função é reverter um quadro de fibrilação auricular ou ventricular, o qual transfere uma corrente elétrica para o paciente. Levando em conta que um socorrista tenha calibrado seu desfibrilador para transferir uma corrente elétrica de 150,00 mA, quantos elétrons de condução atravessariam o peito de um paciente sendo socorrido, se a corrente durasse 2,00 minutos? a) 2,20 x 1010 b) 1,12 x 1020 c) 1,00 x 1025 d) 2,15 x 1030 e) 3,32 x 1030 09 - (UERN) Para cromar uma chave, foi necessário montar uma célula eletrolítica contendo uma solução aquosa de íon de cromo (Cr+2) e passar pela célula uma corrente elétrica de 15,2 A. Para que seja depositada na chave uma camada de cromo de massa igual a 0,52 grama, o tempo, em minutos, gasto foi de, aproximadamente: (Considere a massa atômica do Cr = 52 g/mol.) a) 1. b) 2. c) 63. d) 127. 10 - (UEG GO) Com base na eletrólise ígnea do cloreto de sódio, sabendo-se que uma corrente elétrica de intensidade igual a 10 ampéres atravessou o sistema eletrolítico por 483 segundos, o volume, em mL de gás cloro liberado, será: Dados: F = 96500 C; volume molar na CNTP = 22,4L a) 775 b) 275 c) 560 d) 1100 11 - (UECE) Segundo Bill Bryson, autor de Uma Breve História de Quase Tudo, o cientista americano Josiah Willard Gibbs (1839-1913) foi “o mais brilhante ilustre desconhecido da história”, por conta de sua modéstia e timidez. Gibbs contribuiu, em vários campos da física e da química, sobretudo na conceituação de energia livre que permitiu definir, através de cálculos singelos, a espontaneidade de uma reação química. Considerando-se o valor da constante de Faraday 96.500 C, conhecendo-se os potenciais de redução para as semirreações que ocorrem na pilha, Sn/Sn2+ // Pb2+/Pb, cujas concentrações de Sn e Pb valem, respectivamente, 1,0 M e 10–3 M, e sabendo-se, ainda, que: Sn2++ 2e– ® Sn Eº = –0,14 V Pb2+ + 2e– ® Pb E = –0,22 V, pode-se afirmar corretamente que a reação global da pilha a) é espontânea, e o valor da energia de Gibbs é –15,44 kJ. b) não é espontânea, e o valor da energia de Gibbs é +15,44 kJ. c) não é espontânea, e o valor da energia de Gibbs é –7,72 kJ. d) é espontânea, e o valor da energia de Gibbs é +7,72 kJ. 12 - (FMJ SP) Suponha que a corrente elétrica de 8 amperes produzida pela célula a combustível mais eficiente que os pesquisadores conseguiram construir seja utilizada para realizar a eletrólise de 10 litros de uma solução aquosa de sulfato de cobre (II) de concentração igual a 0,5 mol/L. Sabendo-se que a constante de Faraday é igual a 96 500 C/mol, para que todos os íons Cu2+ presentes na solução sejam reduzidos a cobre metálico no cátodo, estima-se que o tempo necessário, em horas, seja de, aproximadamente, a) 89. b) 34. c) 48. d) 15. e) 62. 13 - (UFGD MS) Na eletrólise da solução de AgNO3 ocorre a deposição de prata metálica no cátodo, segundo a reação Ag+(aq) + e– ® Ag(s). Se uma corrente elétrica de 1,50 A passa, durante 15 minutos, através da solução de íons prata, que massa de prata, em gramas, se deposita? Assinale a alternativa correta. (Dado: 1 mol de e– = 9,65 x 104C) a) 6,0 g b) 2,4 g c) 23 g d) 1,51 g e) 5,0 g 14 - (FPS PE) Na eletrólise do cloreto de sódio fundido foi utilizada uma corrente de 10 A por um período de 9.650 s. A partir dos seguintes dados e equações: Q = i ´ t; 1 F = 96.500 C mol–1; 1 C = A s; massa molar (g mol–1): Na = 23,0 e Cl = 35,5, assinale a alternativa correta. a) 2 mols de sódio metálico foram produzidos. b) 1 mol de sódio metálico foi obtido. c) 1 mol de gás cloro foi produzido. d) 0,5 mol de elétrons foram transferidos. e) 2 mols de íons cloreto foram consumidos. 15 - (FUVEST SP) A determinação da carga do elétron pode ser feita por método eletroquímico, utilizando a aparelhagem representada na figura abaixo. Duas placas de zinco são mergulhadas em uma solução aquosa de sulfato de zinco (ZnSO4). Uma das placas é conectada ao polo positivo de uma bateria. A corrente que flui pelo circuito é medida por um amperímetro inserido entre a outra placa de Zn e o polo negativo da bateria. A massa das placas é medida antes e depois da passagem de corrente elétrica por determinado tempo. Em um experimento, utilizando essa aparelhagem, observou-se que a massa da placa, conectada ao polo positivo da bateria, diminuiu de 0,0327 g. Este foi, também, o aumento de massa da placa conectada ao polo negativo. a) Descreva o que aconteceu na placa em que houve perda de massa e também o que aconteceu na placa em que houve ganho de massa. b) Calcule a quantidade de matéria de elétrons (em mol) envolvida na variação de massa que ocorreu em uma das placas do experimento descrito. c) Nesse experimento, fluiu pelo circuito uma corrente de 0,050 A durante 1920 s. Utilizando esses resultados experimentais, calcule a carga de um elétron. Dados: massa molar do Zn = 65,4 g mol-1 constante de Avogadro = 6,0 x 1023 mol-1 16 - (Mackenzie SP) Pode-se niquelar (revestir com uma fina camada de níquel) uma peça de um determinado metal. Para esse fim, devemos submeter um sal de níquel (II), normalmente o cloreto, a um processo denominado eletrólise em meio aquoso. Com o passar do tempo, ocorre a deposição de níquel sobre a peça metálica a ser revestida, gastando-se certa quantidade de energia. Para que seja possível o depósito de 5,87 g de níquel sobre determinada peça metálica, o valor da corrente elétrica utilizada, para um processo de duração de 1000 s, é de Dados: Constante de Faraday = 96500 C Massas molares em (g/mol) Ni = 58,7 a) 9,65 A. b) 10,36 A. c) 15,32 A. d) 19,30 A. e) 28,95 A. 17 - (PUC RS) Utilizou-se, em uma cuba eletrolítica, uma corrente elétrica para depositar toda a prata existente em 0,5 litro de uma solução 0,2M de AgNO3. Se F é a carga de um mol de elétrons, qual a carga necessária para completar a operação? a) 0,1F b) 0,2F c) 0,5F d) 1,0F e) 2,0F 18 - (UPE PE) Uma solução diluída de ácido sulfúrico foi eletrolisada com eletrodos inertes durante um período de 193s. O gás produzido no cátodo foi devidamente recolhido sobre a água à pressão total de 785 mmHg e à temperatura de 27°C. O volume obtido do gás foi de 246 mL. A corrente utilizada na eletrólise é igual a Dados: 1F = 96.500C , R = 0,082L.atm/mol.K, Pressão de vapor da água a 27°C é 25mmHg a) 16ª b) 12A c) 10A d) 18A e) 25A 19 - (UFF RJ) Uma eletrólise ígnea de ZnCl2 se processa a 17°C e pressão de 1 atm. Sabendo-se que uma corrente de 5 A passa pela célula durante 10 h, pede-se o volume em litros de cloro que é produzido nas condições do problema. 20 - (UEL PR) Em uma célula eletrolítica contendo solução de NiSO4 foram imersos dois eletrodos inertes. Determine a massa de níquel metálico e a de gás oxigênio produzidas após a passagem, pela célula, de uma corrente de 4,0 A durante 1,0 h. Dado: 1 mol de Ni = 58,7 gramas, 1 mol de O2 = 32,0 gramas Ni2+ + 2e- ® Ni(s) Eº = -0,26V 4e- + O2(g) + 4H+ ® 2H2O Eº = 1,23V Apresente os cálculos realizados na resolução da questão. 21 - (EsPCEX) Duas cubas eletrolíticas distintas, uma contendo eletrodos de níquel (Ni) e solução aquosa de NiSO4 e outra contendo eletrodos de prata (Ag) e solução aquosa de AgNO3, estão ligadas em série, conforme mostra a figura a seguir. DADOS: Constante de Faraday= 96500 Coulombs/mol de elétrons Massa molar do níquel=59 g/mol Massa molar da prata=108 g/mol Esse conjunto de cubas em série é ligado a uma bateria durante um certo intervalo de tempo, sendo observado um incremento de 54 g de massa de prata em um dos eletrodos de prata. Desse modo, o incremento da massa de níquel em um dos eletrodos de níquel é de a) 59,32 g b) 36,25 g c) 14,75 g d) 13,89 g e) 12,45 g 22 - (UFG GO) Em metalurgia, um dos processos de purificação de metais é a eletrodeposição. Esse processo é representado pelo esquema abaixo, no qual dois eletrodos inertes são colocados em um recipiente que contém solução aquosa de NiCl2. Dados: Constante de Faraday: 96.500 C/mol Massa Molar do Ni: 59 g/mol Baseando-se no esquema apresentado, a) escreva as semirreações, que ocorrem no cátodo e no ânodo, e calcule a corrente elétrica necessária para depositar 30 g de Ni(s) em um dos eletrodos durante um período de uma hora; b) calcule a massa de NiCl2, com excesso de 50%, necessária para garantir a eletrodeposição de 30 g de Ni(s). TEXTO: 1 - Comum à questão: 23 Atualmente há um número cada vez maior de equipamentos elétricos portáteis e isto tem levado a grandes esforços no desenvolvimento de baterias com maior capacidade de carga, menor volume, menor peso, maior quantidade de ciclos e menor tempo de recarga, entre outras qualidades. 23 - (UNICAMP SP) Outro exemplo de desenvolvimento, com vistas a recargas rápidas, é o protótipo de uma bateria de íon-lítio, com estrutura tridimensional. Considere que uma bateria, inicialmente descarregada, é carregada com uma corrente média im = 3,2 A até atingir sua carga máxima de Q = 0,8 Ah . O tempo gasto para carregar a bateria é de a) 240 minutos. b) 90 minutos. c) 15 minutos. d) 4 minutos. TEXTO: 2 - Comum à questão: 24 Cataratas de sangue As Blood Falls não receberam esse nome à toa. Elas emergem da geleira Taylor, na Antártica, e desembocam no lago congelado Booney. A coloração avermelhada é resultado de ferro na água (na forma de íons férricos), que oxida em contato com a atmosfera. Quanto à origem das cataratas, trata-se de um reservatório subterrâneo de água do mar, preso debaixo do gelo quando um fiorde ficou isolado entre 1,5 e 2 milhões de anos atrás. Esse reservatório tem algumas características peculiares, como salinidade altíssima, sulfato abundante e falta de oxigênio. Apesar de tudo isso, a água contém vida microbiana. Os micróbios provavelmente utilizam o sulfato e íons férricos para metabolizar a pouca matéria orgânica que existe no seu mundo frio e escuro. Essas cataratas se localizam na região dos McMurdoDryValleys, uma área de deserto frio, cercada por montanhas e atingidas por ventos “katabatic”, formados pela descida de ar denso e frio. Estes ventos atingem até 320 km/h e evaporam toda a água, neve e gelo em seu caminho. (Adaptado: Revista BBC Knowledge, junho de 2011, p. 17) 24 - (PUC Camp SP) Para transformar 1 mol de íons férrico, Fe3+, em ferro metálico, um sistema eletrolítico com corrente de 10 A, necessita ficar ligado por um período, em horas, de, aproximadamente, Dado: Constante de Faraday = 9,65 = 104 C/mol a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 10 TEXTO: 3 - Comum à questão: 25 O valor da Constante de Avogadro é determinado experimentalmente, sendo que os melhores valores resultam da medição de difração de raios X de distâncias reticulares em metais e em sais. O valor obtido mais recentemente e recomendado é 6,02214 × 1023 mol–1. Um modo alternativo de se determinar a Constante de Avogadro é utilizar experimentos de eletrólise. Essa determinação se baseia no princípio enunciado por Michael Faraday (1791-1867), segundo o qual a quantidade de produto formado (ou reagente consumido) pela eletrólise é diretamente proporcional à carga que flui pela célula eletrolítica. Observe o esquema que representa uma célula eletrolítica composta de dois eletrodos de zinco metálico imersos em uma solução 0,10 mol × L–1 de sulfato de zinco (ZnSO4). Os eletrodos de zinco estão conectados a um circuito alimentado por uma fonte de energia (CC), com corrente contínua, em série com um amperímetro (Amp) e com um resistor (R) com resistência ôhmica variável. (İlhami Ceyhun e Zafer Karagölge. 25 - (UNESP SP) Calcule a massa de sulfato de zinco (ZnSO4) necessária para se preparar 300 mL da solução utilizada no experimento e escreva a equação que representa a dissociação deste sal em água. Dados: Massas molares, em g · mol–1: Zn = 65,4; S = 32,1; O = 16,0 GABARITO 1) Gab: A 2) Gab: D 3) Gab: A 4) Gab: E 5) Gab: A 6) Gab: B 7) Gab: A 8) Gab: B 9) Gab: B 10) Gab: C 11) Gab: A 12) Gab: B 13) Gab: D 14) Gab: B 15) Gab: a) No recipiente com eletrodos de zinco, ocorre uma oxirredução não espontânea provocada pela energia elétrica fornecida pela bateria. Placa de zinco ligada ao polo positivo Funciona como ânodo; há oxidação com emissão de elétrons para o circuito externo. A massa de zinco sólido diminui: Zn(s) ® Zn2+(aq) + 2e- Placa de zinco ligada ao polo negativo Haverá redução de íons zinco com elétrons provenientes do circuito externo Zn2+(aq) + 2e- ® Zn(s) Essa placa de zinco sofre aumento de massa de mesmo valor ao da diminuição da placa positiva. b) 0,001mol ou 1 × 10-3mol c) 1,6 × 10-19 coulomb 16) Gab: D 17) Gab: A 18) Gab: C 19) Gab: V = 22.2 L 20) Gab: No cátodo temos: Ni2+ + 2e- ® Ni(s) Vamos determinar a carga, em Faraday, que atravessa a célula. Q = i.t, logo Q = 4.0x3600 segundos = 14400 C 2 mols de e- –––– 1 mol Ni 193000 C –––– 58,70 g 14400 C –––– X g X = 4,38 gramas de Ni No ânodo temos: 2H2O ® 4e- + O2(g) + 4H+ 4 mols de e- –––– 1 mol O2 386000 C –––– 32,0 g 14400 C –––– X X = 1,19 g de O2 21) Gab: C 22) Gab: a) As semirreações que ocorrem no cátodo e no ânodo são as seguintes: Cátodo: Ni2+ (aq) + 2 e- ® Ni(s) Ânodo: 2 Cl1- (aq) ® Cl2 (g) + 2 e- Corrente elétrica necessária: i = 26,8 A. b) Para ter um excesso de 50%, a massa de NiCl2 presente no recipiente deve ser igual a 99 g. 23) Gab: C 24) Gab: D 25) Gab: m = 4,845g ZnSO4(aq) Zn2+ (aq) + SO42-(aq) Lista de Exercícios – Eletroquímica (Equação de Nernst) 01 - (ITA SP) Considere a reação descrita pela seguinte equação química: H2(g, 1bar) + 2AgBr(s) 2H+(aq) + 2Br–(aq) + 2Ag(s). Sendo X o potencial padrão (Eº) da reação, o pH da solução a 25 ºC quando o potencial da reação (E) for Y será dado por a) (X-Y)/0,059. b) (Y-X)/0,059. c) (X-Y)/0,118. d) (Y-X)/0,118. e) 2(X-Y)/0,059. 02 - (ITA SP) É de 0,76 V a força eletromotriz padrão, Eº, de uma célula eletroquímica, conforme a reação Zn(s) + 2H+ (aq) Zn2+ (aq) + H2 (g). Na concentração da espécie de Zn2+ igual a 1,0 molL–1 e pressão de H2 de 1,0 bar, a 25 ºC, foi verificado que a força eletromotriz da célula eletroquímica é de 0,64 V. Nestas condições, assinale a concentração de íons H+ em molL–1. a) 1,0 10–12 b) 4,2 10–4 c) 1,0 10–4 d) 1,0 10–2 e) 2,0 10–2 03 - (UECE) O funcionamento de uma pilha não recarregável faz a sua força eletromotriz diminuir até zero quando os seus reagentes ficam em equilíbrio com os produtos e a pilha descarrega. Fora da condição padrão, a força eletromotriz de uma pilha é calculada através de uma equação atribuída a a) Walther Nernst. b) Michael Faraday. c) Alessandro Volta. d) Luigi Galvani. 04 - (ITA SP) Considere os seguintes potenciais de eletrodo em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio nas condições-padrão e . Assinale a opção que apresenta o valor, em V, de . a) –0,33 b) –0,13 c) +0,13 d) +0,33 e) +1,00 05 - (ITA SP) Assinale a opção CORRETA que apresenta o potencial de equilíbrio do eletrodo Al3+/Al, em volt, na escala do eletrodo de referência de cobre-sulfato de cobre, à temperatura de 25 °C, calculado para uma concentração do íon alumínio de 10–3 mol L–1. Dados: Potenciais de eletrodo padrão do cobre-sulfato de cobre e do alumínio , na escala do eletrodo de hidrogênio, nas condições-padrão: a) –1,23 b) –1,36 c) –1,42 d) –1,98 e) –2,04 06 - (UFC CE) O pH é um dos parâmetros físico-químicos utilizados no monitoramento ambiental de lagos e rios. Este parâmetro pode ser medido experimentalmente montando-se uma célula galvânica com um eletrodo de hidrogênio (ânodo), sendo a pressão do gás hidrogênio igual a 1,0 bar, e com um eletrodo de calomelano (cátodo), com a concentração de cloreto igual a 1,0 mol L–1. As semirreações e os respectivos valores de potenciais de eletrodo padrão para os dois eletrodos são dados abaixo. Assinale a alternativa que corretamente indica o pH de uma solução aquosa em que o potencial de eletrodo da célula medido experimentalmente a 298,15 K foi de 0,522 V. Dados: R = 8,314 J K–1 mol–1 e F = 96.500 C mol–1 Hg2Cl2(s) + 2e– 2Hg(l) + 2Cl–(aq). Eo= + 0,227 V (cátodo) 2H+(aq) + 2e– H2(g) Eo= + 0,000 V (ânodo) a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 07 - (UFES) Considere as seguintes semi-reações a 25 ºC: I. II. III. onde Eº (em volts) é o potencial padrão de redução. a) Sabendo que a relação entre a variação na energia livre de Gibbs e Eº é dada pela expressão , onde n e F são, respectivamente, o número de mols de elétrons e a constante de Faraday, calcule o Eº para a reação . Dado: F = 96500 C.mol–1 b) Escreva a equação balanceada da oxidação do Fe(s) para Fe3+ na presença de água e oxigênio. Calcule o Eº dessa reação. c) Com base nos resultados encontrados nos itens A e B, preveja em que condições o Fe(s) sofre oxidação espontânea para Fe3+(aq). Justifique a sua resposta. 08 - (ITA SP) Considere a reação química representada pela equação abaixo e sua respectiva força eletromotriz nas condições-padrão: Agora, considere que um recipiente contenha todas as espécies químicas dessa equação, de forma que todas as concentrações sejam iguais às das condições-padrão, exceto a de H+ . Assinale a opção que indica a faixa de pH na qual a reação química ocorrerá espontaneamente. a) 2,8 < pH < 3,4 b) 3,8 < pH < 4,4 c) 4,8 < pH < 5,4 d) 5,8 < pH < 6,4 e) 6,8 < pH < 7,4 09 - (ITA SP) Um elemento galvânico é constituído pelos eletrodos abaixo especificados, ligados por uma ponte salina e conectados a um multímetro de alta impedância. Eletrodo a: Placa de chumbo metálico mergulhada em uma solução aquosa 1 mol L-1 de nitrato de chumbo. Eletrodo b: Placa de níquel metálico mergulhada em uma solução aquosa 1 mol L-1 de sulfato de níquel. Após estabelecido o equilíbrio químico nas condições-padrão, determina-se a polaridade dos eletrodos. A seguir, são adicionadas pequenas porções de KI sólido ao Eletrodo a, até que ocorra a inversão de polaridade do elemento galvânico. Dados eventualmente necessários: Produto de solubilidade de PbI2 : KPS(PbI ) = 8,5 10–9 Potenciais de eletrodo em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio nas condições-padrão: Assinale a opção que indica a concentração CORRETA de KI, em mol L-1, a partir da qual se observa a inversão de polaridade dos eletrodos nas condições-padrão. a) 1, 0 . 10–2 b) 1, 0 . 10–3 c) 1, 0 . 10–4 d) 1, 0 . 10–5 e) 1, 0 . 10–6 10 - (ITA SP) Considere o elemento galvânico representado por: Hg(l) | eletrólito || Cl– (solução aquosa saturada em KCl) | Hg2Cl2 (s) | Hg(l) a) Preveja se o potencial do eletrodo representado no lado direito do elemento galvânico será maior, menor ou igual ao potencial desse mesmo eletrodo nas condições-padrão. Justifique sua resposta. b) Se o eletrólito no eletrodo à esquerda do elemento galvânico for uma solução 0,002 moI L–1 em Hg2+ (aq), preveja se o potencial desse eletrodo será maior, menor ou igual ao potencial desse mesmo eletrodo nas condições-padrão. Justifique sua resposta. c) Faça um esboço gráfico da forma como a força eletromotriz do elemento galvânico (ordenada) deve variar com a temperatura (abscissa), no caso em que o eletrodo do lado esquerdo do elemento galvânico seja igual ao eletrodo do lado direito nas condições- padrão. 11 - (ITA SP) Considere os eletrodos representados pelas semi-equações químicas seguintes e seus respectivos potenciais na escala do eletrodo de hidrogênio(E°) e nas condições-padrão: In+ (aq) + e- (CM) ® In(s) E = -0,14V In2+ (aq) + e- (CM) ® In+ (aq) E = -0,40V In3+ (aq) + 2e- (CM) ® In+ (aq) E = -0,44V In3+ (aq) + e- (CM) ® In2+ (aq) E = -0,49V Assinale a opção que contém o valor CORRETO do potencial-padrão do eletrodo representado pela semi-equação In3+ (aq) + 3e- (CM) ® In(s) a) –0,30V. b) –0,34V. c) –0,58V. d) –1,03V. e) –1,47V. 12 - (FUVEST SP) Constrói-se uma pilha formada por: • um eletrodo, constituído de uma placa de prata metálica, mergulhada em uma solução aquosa de nitrato de prata de concentração 0,1 mol / L. • outro eletrodo, constituído de uma placa de prata metálica, recoberta de cloreto de prata sólido, imersa em uma solução aquosa de cloreto de sódio de concentração 0,1 mol / L. • uma ponte salina de nitrato de potássio aquoso, conectando esses dois eletrodos. Constrói-se outra pilha, semelhante à primeira, apenas substituindo-se AgCl (s) por AgBr (s) e NaCl (aq, 0,1 mol/L) por NaBr (aq, 0,1 mol / L). Em ambas as pilhas, quando o circuito elétrico é fechado, ocorre produção de energia. a) Dê a equação global da reação da primeira pilha. Justifique o sentido em que a transformação se dá. b) Dê a equação da semi-reação que ocorre no pólo positivo da primeira pilha. c) Qual das pilhas tem maior força eletromotriz? Justifique sua resposta com base nas concentrações iônicas iniciais presentes na montagem dessas pilhas e na tendência de a reação da pilha atingir o equilíbrio. Para a primeira pilha, as equações das semi-reações de redução, em meio aquoso, são: Produtos de solubilidade: ; 13 - (FUVEST SP) Foi montada uma pilha em que o pólo positivo era constituído por um bastão de paládio, mergulhado numa solução de cloreto de paládio e o pólo negativo, por um bastão de níquel, mergulhado numa solução de sulfato de níquel. As semi-reações que representam os eletrodos são: a) Escreva a equação que representa a reação química que ocorre quando a pilha está funcionando (sentido espontâneo). b) O que acontece com as concentrações de Pd2+ e Ni2+ durante o funcionamento da pilha? Explique. c) Os dados da tabela abaixo sugerem que o princípio de Le Châtelier se aplica à reação química que acontece nessa pilha. Explique por quê. E diferença de potencial elétrico 14 - (UDESC SC) Uma pilha de Daniell opera em condições padrões com soluções aquosas de ZnSO4 e CuSO4, com diferença de potencial nos terminais de ΔE0. Cristais de CuSO4 são adicionados na respectiva solução, alterando o potencial para ΔE, na mesma temperatura. Pode-se afirmar que este novo potencial: a) permaneceu constante. b) aumentou. c) diminuiu. d) ficou zero. e) não pode ser calculado. 15 - (UFF RJ) O valor do potencial padrão de redução é determinado, levando-se em consideração os parâmetros concentração (soluções iônicas 1,0 mol/L), pressão (1,0 atm) e temperatura (25 ºC). Sabe-se que há variação no valor do potencial da semirreação quando há variação na concentração das espécies que constituem a semirreação. Quando isso ocorre, a equação de Nernst pode ser utilizada para calcular a fem para os valores de diferentes concentrações. a) Pede-se definir os termos E, E0, n, Q, considerando que em termos gerais tem-se E = E0 – (0,059/n) log Q. b) Escreva a reação da célula, sabendo-se que uma determinada célula utiliza as seguintes semirreações: Ni2+(aq) + 2e– Ni(s) E0 = –0,25 V Cr3+(aq) + 3e– Cr(s) E0 = –0,74 V c) Informe por meio de cálculos o valor do potencial (E), sabendo-se que a [Ni2+] = 1,0x10–4 mol/L e, [Cr3+] = 2,0x10–3 mol/L. 16 - (ITA SP) A 25ºC, a força eletromotriz da seguinte célula eletroquímica é de 0,45 V: Pt(s)|H2(g, 1 atm)|H+(x mol.L–1)||KCl(0,1 mol.L–1)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)|Pt(s). Sendo o potencial do eletrodo de calomelano – KCl(0,1 mol.L–1)|Hg2Cl2(s)|Hg(l) – nas condições-padrão igual a 0,28 V e x o valor numérico da concentração dos íons H+, assinale a opção com o valor aproximado do pH da solução. a) 1,0 b) 1,4 c) 2,9 d) 5,1 e) 7,5 TEXTO: 1 - Comum à questão: 17 CONSTANTES Constante de Avogadro (NA) = 6,02 1023 mol–1 Constante de Faraday (F) = 9,65 104 C·mol–1 = 9,65 104 A·s·mol–1 = 9,65 104 J·V–1·mol–1 Volume molar de gás ideal = 22,4 L (CNTP) Carga elementar = 1,602 10–19 C Constante dos gases (R) = 8,21 10–2 atm·L·K–1·mol–1 = 8,31 J·K–1·mol–1 = 1,98 cal·K–1·mol–1 = = 62,4 mmHg·L·K–1·mol–1 Constante gravitacional (g) = 9,81 m·s–2 Constante de Planck (h) = 6,626 10–34 m2·kg·s–1 Velocidade da luz no vácuo = 3,0 108 m·s–1 DEFINIÇÕES Pressão de 1 atm = 760 mmHg = 1,01325 105 N·m–2 = 760 Torr = 1,01325 bar 1 J = 1 N·m = 1 kg·m2·s–2. ln 2 = 0,693 Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0° C e 760 mmHg Condições ambientes: 25°C e 1 atm Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol·L–1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão. (s) = sólido. = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (CM) = circuito metálico. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias. [X] = concentração da espécie química X em mol·L–1. MASSAS MOLARES 17 - (ITA SP) A 25°C, o potencial da pilha descrita abaixo é de 0,56 V. Sendo E°(Cu2+/Cu) = + 0,34 V, assinale a opção que indica aproximadamente o valor do pH da solução. Pt(s)|H2(g, 1 bar), H+(aq, x mol·L–1)||Cu2+(aq, 1,0 mol·L–1)|Cu(s)| a) 6,5 b) 5,7 c) 3,7 d) 2,0 e) 1,5 GABARITO 1) Gab: D 2) Gab: D 3) Gab: A 4) Gab: E 5) Gab: E 6) Gab: E 7) Gab: a) Eº = –0,76 V b) c) Resultado encontrado em . Processo não espontâneo. Resultado encontrado em . Processo espontâneo. Portanto, o Fe(s) sofre oxidação espontânea para Fe3+(aq) nas condições do item B, ou seja, na presença de água e oxigênio. 8) Gab: A 9) Gab: A Até o equilíbrio ser atingido, as semi-reações da pilha chumbo-níquel serão: cátodo + : Pb2+(aq) + 2e– Pbo (s) ânodo –: Ni (s) Ni2+ (aq) + 2e– A equação de equilíbrio dessa pilha será: Ni (s) + Pb2+(aq) Pbo (s) + Ni2+ (aq) Adicionando-se KI(s) até que ocorra a inversão de polaridade, ou seja, o eletrodo de níquel passe a atuar como cátodo e o de chumbo como ânodo, o Pb2+ restante será precipitado na forma de PbI2(s) até que o Echumbo seja menor que Eoníquel. Aplicando-se a Equação de Nernst para esta nova célula, cuja semi-reação é Pb2+(aq) + 2e– Pbo(s), tem–se que: Como e Q , obtem–se: Substituindo-se na expressão do Kps do PbI2(s), chega-se ao valor da concentração molar mínima dos íons iodeto: Cálculo da concentração molar mínima de KI: 10) Gab: a) O potencial do eletrodo de calomelano saturado (lado direito) será menor que o potencial desse mesmo eletrodo nas condições padrão. A solução saturada apresenta maior concentração em íons Cl–, logo, o potencial de redução será menor. 1/2HgCl2(s) + e– ® Hg(l) + Cl–(aq) De acordo com a equação de Nernst, temos: b) O potencial do eletrodo (lado esquerdo) será menor que o potencial do eletrodo nas condições padrão. De acordo com a equação Hg2+ + 2e– Hg(l ), temos: Quanto menor [Hg2+], menor potencial de redução. c) De acordo com o exposto, os dois eletrodos são iguais. O eletrodo do lado esquerdo nas condições padrão e o eletrodo do lado direito da solução saturada em KCl têm potencial de redução diferente, logo, existe ddp. A equação de Nernst diz: Quanto maior a temperatura, menor o potencial do eletrodo. 11) Gab: B 12) Gab: a) A equação global da primeira pilha é: A reação ocorre no sentido direto, pois é maior do que zero. Isso porque . b) As semi-reações que ocorrem na primeira pilha são: pólo positivo - cátodo: pólo negativo - ânodo: c) A equação global da segunda pilha será: Invertendo-se ambas as equações globais e substituindo-se os ânions Cl1- e Br1-, genericamente por X1-, teremos: Nesse caso, pode-se estabelecer uma relação entre o Kps e o usando-se a expressão: Como as equações foram invertidas, o cálculo do das pilhas é feito pela expressão: Pode-se então perceber que, quanto menor o Kps, maior será o e, conseqüentemente, maior será o na condição do experimento. Assim sendo, a segunda pilha (com Br-) terá uma força eletromotriz maior. 13) Gab: a) As semi-reações e a equação global da pilha níquel-paládio são: pólo positivo: pólo negativo: equação global: b) Durante o funcionamento da pilha, a concentração de Pd2+ diminui (reagente) e a concentração de Ni2+ aumenta (produto). c) Analisando-se os dados tabelados, nota-se que a diminuição da concentração molar de Ni2+ (produto) faz com que a diferença de potencial aumente em relação ao valor padrão (1,24 V). Em contrapartida, a diminuição da concentração molar de Pd2+ (reagente) diminui a diferença de potencial da pilha. Isto está de acordo com o Princípio de Le Chatelier, uma vez que a diminuição da concentração de um produto desloca o equilíbrio no sentido direto (aumento do potencial) e a diminuição da concentração de um reagente desloca o equilíbrio no sentido inverso (diminuição do potencial). 14) Gab: B 15) Gab: a) E = potencial de eletrodo E0 = potencial padrão n = número de mols de elétrons envolvidos na semi-reação Q = quociente de reação da semi-reação. b) 3Ni2+(aq) + 2Cr(s) 3Ni(s) + 2Cr3+(aq) c) O número total de elétrons transferidos n = 6, logo: E = E0 – (0.0592/n) log [Cr3+]2/[Ni2+]3 Considerando que o Ni2+ é reduzido, o potencial da célula será dado por: E0cel = E0(Ni2+) – E0(Cr3+) E0cel = (-0.25) – (– 0.74) = 0.49 V Logo: E = 0.49 – (0.059/6) log (2.0x10–3)2/(1.0x10–4)3 E = 0.42 V 16) Gab: B 17) Gab: C TESTE As listas completas com imagens e tabelas estão no botão "Listas de Exercícios" Lista de Exercícios – Termoquímica (Reações Endotérmicas e Exotérmicas) 01 - (UFRR) Biodigestor é uma espécie de câmara isolada, que possibilita a transformação e o aproveitamento de certos detritos orgânicos para a geração de gás e adubo, conhecidos como biogás e biofertilizante. Do ponto de vista ambiental, o biogás constitui uma importante fonte de energia alternativa para produção de combustível para fogões, motores e geração de energia elétrica. O processo de combustão do principal componente do biogás, o metano, corresponde a: a) uma reação não espontânea; b) uma reação endotérmica; c) uma reação exotérmica; d) uma transformação física; e) uma reação que ocorre sem troca de calor. 02 - (ENEM) Atualmente, soldados em campo seja em treinamento ou em combate, podem aquecer suas refeições, prontas e embaladas em bolsas plásticas, utilizando aquecedores químicos, sem precisar fazer fogo. Dentro dessas bolsas existe magnésio metálico em pó e, quando o soldado quer aquecer a comida, ele coloca água dentro da bolsa, promovendo a reação descrita pela equação química: Mg (s) + 2 H2O (l) Mg(OH)2 (s) + H2 (g) + 350 kJ O aquecimento dentro da bolsa ocorre por causa da a) redução sofrida pelo oxigênio, que é uma reação exotérmica. b) oxidação sofrida pelo magnésio, que é uma reação exotérmica. c) redução sofrida pelo magnésio, que é uma reação endotérmica. d) oxidação sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação exotérmica. e) redução sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação endotérmica. 03 - (FAMERP SP) Analise o esquema, que representa o processo de fotossíntese. (http://portaldoprofessor.mec.gov.br) É correto afirmar que a fotossíntese é uma reação a) endotérmica, que produz 2 mol de moléculas de oxigênio para cada mol de moléculas de gás carbônico consumido. b) endotérmica, que produz 6 mol de moléculas de oxigênio para cada mol de moléculas de gás carbônico consumido. c) endotérmica, que produz 1 mol de moléculas de oxigênio para cada mol de moléculas de gás carbônico consumido. d) exotérmica, que produz 1 mol de moléculas de oxigênio para cada mol de moléculas de gás carbônico consumido. e) exotérmica, que produz 2 mol de moléculas de oxigênio para cada mol de moléculas de gás carbônico consumido. 04 - (UEPG PR) Considerando a mudança de estado físico da água, assinale o que for correto. H2O(s) ® H2O(l) ® H2O(v) 01. A ordem de entalpia da água é H2O(s) < H2O(l) < H2O(v). 02. A fusão e a vaporização são processos endotérmicos. 04. Na condensação, a energia final é maior do que a energia antes da mudança de estado. 08. No processo de formação de cubos de gelo há perda de energia na forma de calor, com DH<0. 16. A entalpia de vaporização é positiva (DH>0). 05 - (UNESP SP) A areia comum tem como constituinte principal o mineral quartzo (SiO2), a partir do qual pode ser obtido o silício, que é utilizado na fabricação de microchips. A obtenção do silício para uso na fabricação de processadores envolve uma série de etapas. Na primeira, obtém-se o silício metalúrgico, por reação do óxido com coque, em forno de arco elétrico, à temperatura superior a 1 900 ºC. Uma das equações que descreve o processo de obtenção do silício é apresentada a seguir: SiO2(s) + 2C(s) ® Si(l) + 2CO(g) Dados: DHºf SiO2 = –910,9 kJ × mol–1 DHºf CO = –110,5 kJ × mol–1 De acordo com as informações do texto, é correto afirmar que o processo descrito para a obtenção do silício metalúrgico corresponde a uma reação a) endotérmica e de oxirredução, na qual o Si4+ é reduzido a Si. b) espontânea, na qual ocorre a combustão do carbono. c) exotérmica, na qual ocorre a substituição do Si por C. d) exotérmica, na qual ocorre a redução do óxido de silício. e) endotérmica e de dupla troca. 06 - (UDESC SC) A dissolução de NaOH(s) em água provoca um aumento de temperatura. Assinale a alternativa incorreta em relação a esse processo. a) A reação é endotérmica. b) A reação é acompanhada por liberação de energia. c) A reação é descrita pela equação NaOH(s) NaOH(aq) + calor. d) A reação é descrita pela equação NaOH(s) NaOH(aq) DH < 0. e) A reação é mais rápida a uma temperatura mais alta. 07 - (ACAFE SC) A produção de energia que ocorre no organismo humano está baseada essencialmente na reação entre o carboidrato, a glicose (C6H12O6) e o oxigênio (obtido na respiração), conforme a reação representada pela equação química não balanceada representada abaixo. C6H12O6 + O2 ® CO2 + H2O ΔH = – 671 Kcal/mol Sobre a equação acima, é correto afirmar: a) É uma reação endotérmica (entalpia negativa) que necessita do calor para ocorrer. b) A queima de 10g de glicose produz 22,4 L de CO2, medidos nas CNTP. c) Os números 1 – 6 – 6 – 6 ajustam corretamente a equação. d) Estruturalmente o dióxido de carbono, produto da reação, é constituído por moléculas de geometria angular e de carácter polar. 08 - (UDESC SC) O diagrama de energia representa duas reações químicas distintas, representadas por A e B. Analisando o diagrama, pode-se afirmar que: a) A e B são reações endotérmicas. b) a energia de ativação é igual em ambas as reações. c) ambas as reações apresentam o mesmo valor de DH. d) o DH de A é maior que o DH de B. e) a reação representada por A ocorre mais rapidamente que a representada por B, porque possui uma energia de ativação maior. 09 - (UNESP SP) Diariamente podemos observar que reações químicas e fenômenos físicos implicam em variações de energia. Analise cada um dos seguintes processos, sob pressão atmosférica. I. A combustão completa do metano (CH4) produzindo CO2 e H2O. II. O derretimento de um iceberg. III. O impacto de um tijolo no solo ao cair de uma altura h. Em relação aos processos analisados, pode-se afirmar que: a) I é exotérmico, II e III são endotérmicos. b) I e III são exotérmicos e II é endotérmico. c) I e II são exotérmicos e III é endotérmico. d) I, II e III são exotérmicos. e) I, II e III são endotérmicos. 10 - (UFSM RS) Considerando a reação de combustão da glicose C6H12O6(s) + 6 O2(g) 6 CO2(g) + 6H2O(l) DH = 2,8 ´ 103 kJ pode-se afirmar que a combustão de 0,5 mol de glicose ocorre com __________ de __________ de energia. Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas. a) liberação; 1,4´103 kJ b) liberação; 5,6´103 kJ c) absorção; 1,4´103 kJ d) absorção; 2,8´103 kJ e) absorção; 5,6´103 kJ 11 - (UDESC SC) A partir das equações termoquímicas 2 H2(g) + O2(g) ® 2 H2O(g) DH = – 116,24 kcal 2 H2(g) + O2(g) ® 2 H2O(l) DH = – 137,12 kcal Pode-se afirmar que: a) a formação de água no estado gasoso consome menos calor que no estado líquido. b) a condensação de um mol de água libera 10,44 kcal. c) a condensação de um mol de água absorve 10,44 kcal. d) a vaporização da água é um processo exotérmico. e) a condensação da água é um processo endotérmico. 12 - (UESPI) O acetileno é um gás utilizado em maçaricos para cortar e soldar metais. Ao queimar, produz uma chama luminosa intensa, alcançando uma temperatura ao redor de 3.000°C. Considere a equação termoquímica para a reação de decomposição do acetileno: C2H2(g) 2 C(s) + H2(g) ΔH = − 230 kJ . mol−1 e analise as seguintes afirmativas: 1) a reação é exotérmica, pois o calor é liberado. 2) a variação da entalpia da reação inversa é idêntica à da reação direta. 3) a entalpia dos produtos é menor que a entalpia dos reagentes. Está(ão) correta(s): a) 1 apenas b) 2 apenas c) 3 apenas d) 1 e 3 apenas e) 1, 2 e 3 13 - (UFRGS RS) Considere as seguintes afirmações sobre termoquímica. I. A vaporização do etanol é um processo exotérmico. II. Os produtos de uma reação de combustão têm entalpia inferior aos reagentes. III. A reação química da cal viva (óxido de cálcio) com a água é um processo em que ocorre absorção de calor. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 14 - (UECE) Em um laboratório de Química, foi realizada uma experiência, cujo procedimento foi o seguinte: 1. Colocou-se 30 mL de água destilada em um béquer de capacidade de 100 mL. 2. Adicionou-se, neste mesmo béquer, 30 mL de álcool isopropílico. 3. Com um bastão de vidro, fez-se agitação na solução. 4. Em seguida, mergulhou-se uma cédula de R$ 100,00 no béquer contendo a solução, e deixou-se que a cédula embebesse a solução por dois minutos. 5. Com uma pinça de madeira, retirou-se a cédula do béquer pinçando-a por uma das pontas. 6. A cédula foi então submetida à chama de uma vela, para que ela queimasse; essa ação permitiu a combustão do álcool isopropílico. 7. Observou-se em seguida que, apesar de a cédula ter sido submetida ao fogo da chama da vela, ela não queimou, ficando da mesma forma que estava antes da experiência. a) A reação de combustão do álcool isopropílico é 2C3H7OH(l) + 9O2(g) 6CO2(g) + 8H2O(g), e a entalpia é: = + 1827 kJ/mol. b) A combustão do álcool isopropílico libera energia na forma de calor e a vaporização da água também libera energia que apaga as chamas da cédula. c) Ao mesmo tempo em que ocorre a combustão do álcool isopropílico, ocorre a absorção do calor dessa combustão pela água, não existindo calor suficiente para que a cédula se queime. d) A vaporização da água pode ser demonstrada através da equação: H2O(l) H2O(g) ΔH = – 43,7 kJ/mol. 15 - (UNICAMP SP) Hot pack e cold pack são dispositivos que permitem, respectivamente, aquecer ou resfriar objetos rapidamente e nas mais diversas situações. Esses dispositivos geralmente contêm substâncias que sofrem algum processo quando eles são acionados. Dois processos bastante utilizados nesses dispositivos e suas respectivas energias estão esquematizados nas equações 1 e 2 apresentadas a seguir. NH4NO3(s)+H2O(l) ® NH4+(aq)+NO3–(aq) DΗ = 26 kJ mol–1 1 CaCl2(s)+H2O(l) ® Ca2+(aq)+2Cl– (aq) DΗ = –82 kJ mol–1 2 De acordo com a notação química, pode-se afirmar que as equações 1 e 2 representam processos de a) dissolução, sendo a equação 1 para um hot pack e a equação 2 para um cold pack. b) dissolução, sendo a equação 1 para um cold pack e a equação 2 para um hot pack. c) diluição, sendo a equação 1 para um cold pack e a equação 2 para um hot pack. d) diluição, sendo a equação 1 para um hot pack e a equação 2 para um cold pack. 16 - (Mackenzie SP) Em relação ao processo termoquímico equacionado por A2(g) + B2(g) AB(g), que ocorre com absorção de energia, realizado no estado padrão, foram feitas as seguintes afirmações: I. O valor da entalpia desse processo termoquímico corresponde ao valor da entalpia-padrão de formação da substância AB(g). II. O valor da entalpia desse processo termoquímico é positivo. III. Os reagentes do processo são substâncias simples. É verdade afirmar que a) são corretas apenas I e II. b) são corretas apenas I e III. c) são corretas apenas II e III. d) I, II e III estão incorretas. e) I, II e III estão corretas. 17 - (Unifacs BA) Os alimentos são fonte de energia para o corpo. As enzimas digestivas na boca, no estômago e nos intestinos desdobram moléculas complexas em estruturas mais simples, como açúcares e aminoácidos que são transportados pela corrente sanguínea para todos os tecidos. Em quase todas as embalagens de alimentos, a quantidade de energia é informada em seus rótulos. A maioria dessas informações é importante porque está baseada em um sistema de medidas,que não leva em consideração a complexidade da digestão. Pesquisas recentes revelam que a quantidade de calor dos alimentos, depende das espécies consumidas, da forma do preparo, dos tipos de bactérias que habitam os intestinos, e de quanta energia é consumida para digerir esses alimentos. Entretanto os cálculos de quantidade de energia atuais desconsideram todos esses fatores. DUNN, Rob. Tudo o que você sabe sobre calorias está errado. Considerando-se o balanço energético nutricional, ilustrado na figura, e os conhecimentos de termoquímica, é correto afirmar: 01. O princípio da conservação da massa fundamenta os cálculos finais da quantidade de calor contida em uma batata cozida. 02. O cozimento do alimento é um processo exotérmico, durante o qual ligações químicas são clivadas e, portanto, seus valores energéticos devem ser contabilizados de forma positiva. 03. A quantidade de energia estocada despendida pelo corpo, no processo de digestão da batata cozida é deduzida, no cálculo, em razão da natureza exotérmica desse processo. 04. A digestão de proteínas por grama requer 9,4 vezes mais energia do que a digestão de gordura, nas mesmas condições. 05. A energia consumida pelo organismo para digestão deve ser estimada porque a entalpia padrão de combustão de uma substância química varia em função da quantidade em massa dessa substância no organismo. 18 - (Unimontes MG) O sódio, ao reagir com a água, segundo a equação química apresentada, libera grande quantidade de energia: 2Na(s) + 2H2O(l) 2 NaOH(aq) + H2(g) O gás hidrogênio formado na reação pode entrar em combustão, dependendo da quantidade de energia liberada. Pode-se afirmar, em relação a esse processo, que a) a combustão do gás hidrogênio produz água. b) a reação do sódio com água e endotérmica. c) são produzidos, na CNTP, 11,2 L de gás H2. d) o meio se torna ácido ao final da reação. 19 - (Unicastelo SP) 2Mg (s) + O2(g) ® 2 MgO(s) Experimentalmente, por calorimetria, a entalpia molar de reação foi determinada como sendo: ΔrHº = –601,6 kJ. Para informar a variação de entalpia que ocorre nessa reação, é correto afirmar que a) a reação consome energia, portanto, é exotérmica. b) Mg(s) + O2(g) ® MgO(s) DrHº= –601,6 kJ. c) Mg(s) + O2(g) + 300,8 kJ ® MgO(s). d) 2 Mg(s) + O2(g) + 601,6kJ ® 2 MgO(s). e) 20 - (PUC MG) Considere uma reação que possui uma energia de ativação de 22 kJ e uma variação de entalpia de – 43 kJ. A sua reação inversa possui como energia de ativação e entalpia, respectivamente: a) –22 kJ, + 43 kJ. b) –22 kJ, +65 kJ. c) +65 kJ, +43 kJ d) + 65 kJ, –22 kJ. 21 - (UEM PR) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. Quando um processo endotérmico ocorre em um sistema à pressão constante, esse sistema absorve calor do ambiente e sua entalpia aumenta. 02. O DH de uma reação depende do estado físico dos reagentes e dos produtos. 04. O DH de uma reação depende da quantidade de reagentes e de produtos. 08. A queima de 1 mol de carbono grafite libera a mesma quantidade de energia liberada na queima de 1 mol de carbono diamante. 16. Se a energia da ligação C–C é 348 kJ/mol, podese concluir que a energia da ligação CºC é 1.044 kJ/mol. 22 - (UNICAMP SP) “Quem tem que suar é o chope, não você”. Esse é o slogan que um fabricante de chope encontrou para evidenciar as qualidades de seu produto. Uma das interpretações desse slogan é que o fabricante do chope recomenda que seu produto deve ser ingerido a uma temperatura bem baixa. Pode-se afirmar corretamente que o chope, ao suar, tem a sua temperatura a) diminuída, enquanto a evaporação do suor no corpo humano evita que sua temperatura aumente. b) aumentada, enquanto a evaporação do suor no corpo humano evita que sua temperatura diminua. c) diminuída, enquanto a evaporação do suor no corpo humano evita que sua temperatura diminua. d) aumentada, enquanto a evaporação do suor no corpo humano evita que sua temperatura aumente. 23 - (UFPB) A dissolução de algumas substâncias pode vir acompanhada por aquecimento ou resfriamento. Uma aplicação interessante desse fenômeno está nas compressas de emergência, que são usadas sobre o corpo em casos de contusões, inflamação etc. O recipiente plástico das compressas contém um produto químico seco e uma ampola de vidro com água. Ao bater na compressa, a ampola se quebra e a água dissolve a substância, conforme processo representado nas equações: Compressa A CaCl2(s) CaCl2(aq) DH = –82,7 kJ/mol Compressa B NH4NO3(s) NH4NO3(aq) DH = +26,3 kJ/mol Em relação ao uso das compressas A e B, separadamente, sobre o corpo, pode-se afirmar: I. O corpo vai receber calor da compressa A. II. O corpo vai transferir calor para a compressa B. III. A compressa A provoca sensação de resfriamento no corpo. IV. A compressa B provoca sensação de aquecimento no corpo. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e IV b) II e III c) I e III d) I e II e) II e IV TEXTO: 1 - Comum à questão: 24 A tendência mundial de buscar fontes alternativas de energia e a decisão de empreendedores em investir em novas tecnologias de queima limpa do carvão devem aumentar a participação do carvão na matriz energética brasileira, sendo que a previsão da Eletrobrás é que passe dos atuais 2% para 5,35% até 2015. (Agência Brasil, 19.09.2006) 24 - (UFTM MG) Para avaliar a quantidade de calor que pode ser obtida da queima do carvão, deve-se utilizar os valores correspondentes a) à entalpia. b) à entropia. c) ao calor específico. d) à energia de ligação. e) à capacidade calorífica. TEXTO: 2 - Comum à questão: 25 Apesar de todos os esforços para se encontrar fontes alternativas de energia, estima-se que em 2030 os combustíveis fósseis representarão cerca de 80% de toda a energia utilizada. Alguns combustíveis fósseis são: carvão, metano e petróleo, do qual a gasolina é um derivado. 25 - (UNICAMP SP) No funcionamento de um motor, a energia envolvida na combustão do n-octano promove a expansão dos gases e também o aquecimento do motor. Assim, conclui-se que a soma das energias envolvidas na formação de todas as ligações químicas é a) maior que a soma das energias envolvidas no rompimento de todas as ligações químicas, o que faz o processo ser endotérmico. b) menor que a soma das energias envolvidas no rompimento de todas as ligações químicas, o que faz o processo ser exotérmico. c) maior que a soma das energias envolvidas no rompimento de todas as ligações químicas, o que faz o processo ser exotérmico. d) menor que a soma das energias envolvidas no rompimento de todas as ligações químicas, o que faz o processo ser endotérmico. TEXTO: 3 - Comum à questão: 26 Insumo essencial na indústria de tintas, o dióxido de titânio sólido puro (TiO2) pode ser obtido a partir de minérios com teor aproximado de 70% em TiO2 que, após moagem, é submetido à seguinte sequência de etapas: I. aquecimento com carvão sólido TiO2 (s) + C (s) ® Ti (s) + CO2 (g ) DHreação = +550 kJ × mol–1 II. reação do titânio metálico com cloro molecular gasoso Ti (s) + 2 Cl2 (s) ® TiCl4 (l) DHreação = –804 kJ × mol–1 III. reação do cloreto de titânio líquido com oxigênio molecular gasoso TiCl4 (l) + O2 (g ) ® TiO2 (s) + 2 Cl2 (g ) DHreação = –140 kJ × mol–1 26 - (UNESP SP) Considerando as etapas I e II do processo, é correto afirmar que a reação para produção de 1 mol de TiCl4 (l) a partir de TiO2 (s) é a) exotérmica, ocorrendo liberação de 1 354 kJ. b) exotérmica, ocorrendo liberação de 254 kJ. c) endotérmica, ocorrendo absorção de 254 kJ. d) endotérmica, ocorrendo absorção de 1 354 kJ. e) exotérmica, ocorrendo liberação de 804 kJ. TEXTO: 4 - Comum à questão: 27 O açaí é considerado um alimento de alto valor calórico, com elevado percentual de lipídeos, e nutricional, pois é rico em proteínas e minerais. Nas áreas de exploração extrativa, o açaí representa a principal base alimentar da população, notadamente dos ribeirinhos da região do estuário do rio Amazonas. O óleo extraído do açaí é composto de ácidos graxos de boa qualidade, com 60% de monoinsaturados e 13% de poli-insaturados. Com relação às proteínas, possui teor superior ao do leite (3,50%) e do ovo (12,49%), enquanto o perfil em aminoácidos é semelhante ao do ovo. Processos de conservação O açaí, quando não submetido a processos de conservação, tem a vida de prateleira muito curta, no máximo 12 horas, mesmo sob refrigeração. A sua alta perecibilidade pode estar associada, principalmente, à elevada carga microbiana presente no fruto, causada por condições inadequadas de colheita, acondicionamento, transporte e processamento. A adoção de boas práticas agrícolas e de fabricação minimizam a probabilidade de contaminação microbiológica dos frutos e do açaí durante o processamento, contribuindo para a conservação do produto. Em adição a essas boas práticas, deve ser realizado um conjunto de etapas de procedimentos visando a obtenção de produto seguro e de qualidade, tais como o branqueamento dos frutos, a pasteurização, o congelamento ou a desidratação do açaí. (http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br. Adaptado.) 27 - (UEA AM) Nos processos de congelamento e desidratação da polpa do açaí, ocorrem, respectivamente, as seguintes transformações: Congelamento: H2O (l) ® H2O (s); DH < 0 Desidratação: H2O (l) ® H2O (g); DH > 0 Analisando as duas transformações, pode-se concluir corretamente que a) a desidratação é endotérmica e ocorre com formação de ligações de hidrogênio. b) o congelamento é exotérmico e ocorre com ruptura e formação de ligações de hidrogênio. c) o congelamento é endotérmico e ocorre com ruptura e formação de ligações de hidrogênio. d) ambas são isotérmicas e ocorrem com ruptura e formação de ligações de hidrogênio. e) a desidratação é exotérmica e ocorre com ruptura de ligações de hidrogênio. TEXTO: 5 - Comum à questão: 28 Considere algumas características do Teatro Amazonas. (g1.globo.com) A cúpula do teatro é composta de 36 mil peças de escamas em cerâmica esmaltada e telhas vitrificadas, vindas da Alsácia. Foi adquirida na Casa Koch Frères, em Paris. A pintura ornamental é da autoria de Lourenço Machado. O colorido original,em verde, azul e amarelo é uma analogia à exuberância da bandeira brasileira. (www.culturamazonas.am.gov.br) 28 - (UEA AM) Sob o chão, câmaras eram usadas para armazenar gelo que, com o vento que vinha por meio de tubos do lado de fora, saía por debaixo das cadeiras e servia como o ar-condicionado da época. Segundo os administradores do local, o gelo, na verdade, era neve que vinha de navio da Europa. (www.gazetaonline.globo.com) O princípio de funcionamento dessa espécie de ar-condicionado baseia-se no fato de o gelo sofrer uma a) decomposição exotérmica, que libera energia para o ambiente. b) decomposição endotérmica, que absorve energia do ambiente. c) mudança de estado exotérmica, que absorve energia do ambiente. d) mudança de estado endotérmica, que libera energia para o ambiente. e) mudança de estado endotérmica, que absorve energia do ambiente. TEXTO: 6 - Comum à questão: 29 O outro Ele me olhou como se estivesse descobrindo o mundo. Me olhou e reolhou em fração de segundo. Só vi isso porque estava olhando-o na mesma sintonia. A singularização do olhar. Tentei disfarçar virando o pescoço para a direita e para a esquerda, como se estivesse fazendo um exercício, e numa dessas viradas olhei rapidamente para ele no volante. Ele me olhava e volveu rapidamente os olhos, fingindo estar tirando um cisco da camisa. Era um ser de meia idade, os cabelos com alguns fios grisalhos, postura de gente séria, camisa branca, um cidadão comum que jamais flertaria com outra pessoa no trânsito. E assim, enquanto o semáforo estava no vermelho para nós, ficou esse jogo de olhares que não queriam se fixar, mas observar o outro espécime que nada tinha de diferente e ao mesmo tempo tinha tudo de diferente. Ele era o outro e isso era tudo. É como se, na igualdade de milhares de humanos, de repente, o ser se redescobrisse num outro espécime. Quando o semáforo ficou verde, nós nos olhamos e acionamos os motores. (GONÇALVES, Aguinaldo. Das estampas. 29 - (PUC GO) Atente-se ao seguinte trecho do texto: “Quando o semáforo ficou verde, nós nos olhamos e acionamos os motores.” Os motores de combustão interna conseguem transformar a energia química em energia mecânica. Na maioria dos automóveis, temos motores de ignição por centelha de quatro tempos. O ciclo de funcionamento de um motor de quatro tempos apresenta quatro etapas: admissão, compressão, combustão/expansão e exaustão. A respeito do texto acima, analise as afirmativas a seguir: I. A energia liberada de uma reação de combustão é dada pelo balanço da energia necessária para romper as ligações do combustível e da energia necessária para formar as ligações dos produtos da reação, sendo que a primeira é sempre maior que a última. II. P ode-se dizer que o aumento da temperatura na combustão leva ao aumento do grau de desordem do sistema. III. Considerando-se apenas a câmara de combustão do motor, pode-se afirmar que os gases resultantes da combustão vão aumentar a pressão no interior desta. IV. Os produtos de uma reação de combustão completa são sempre CO e H2O. Em relação às proposições analisadas, assinale a única alternativa cujos itens estão todos corretos: a) I e III. b) I e IV. c) II e III. d) II e IV. TEXTO: 7 - Comum à questão: 30 Bactérias nitrificantes formam um grupo de bactérias aeróbias (família Nitrobacteraceae) que usam produtos químicos inorgânicos como uma fonte de energia. São microrganismos importantes no ciclo do nitrogênio como conversores de amônia do solo para nitratos, compostos utilizáveis por plantas. O processo de nitrificação requer a mediação de dois grupos distintos: bactérias que convertem a amônia em nitritos (nitrosomonas, nitrosospira, nitrosococcus e nitrosolobus) e bactérias que convertem nitritos (tóxicos para plantas) em nitratos (nitrobacter, nitrospina e nitrococcus). Na agricultura, a irrigação com soluções diluídas de amônia resulta em um aumento nos nitratos do solo através da ação de bactérias nitrificantes. (https:// global.britannica.com. Adaptado.) As equações que representam o processo de nitrificação estão representadas a seguir. I. 2NH3 + 3O2 2H+ + + 2H2O + energia II. + O2 + energia 30 - (UEFS BA) A equação I é uma reação ______, ou seja, possui ______. As lacunas são preenchidas, correta e respectivamente, por: a) isotérmica e = 0. b) exotérmica e < 0. c) endotérmica e < 0. d) exotérmica e > 0. e) endotérmica e > 0. GABARITO 1) Gab: C 2) Gab: B 3) Gab: C 4) Gab: 27 5) Gab: A 6) Gab: A 7) Gab: C 8) Gab: C 9) Gab: B 10) Gab: A 11) Gab: B 12) Gab: D 13) Gab: B 14) Gab: C 15) Gab: B 16) Gab: E 17) Gab: 03 18) Gab: A 19) Gab: B 20) Gab: C 21) Gab: 07 22) Gab: D 23) Gab: D 24) Gab: A 25) Gab: C 26) Gab: B 27) Gab: B 28) Gab: E 29) Gab: C 30) Gab: B Lista de Exercícios – Termoquímica (Análise Gráfica) 01 - (ENEM) O aproveitamento de resíduos florestais vem se tornando cada dia mais atrativo, pois eles são uma fonte renovável de energia. A figura representa a queima de um bio-óleo extraído do resíduo de madeira, sendo a variação de entalpia devido à queima de 1 g desse bio-óleo, resultando em gás carbônico e água líquida, e a variação de entalpia envolvida na conversão de 1 g de água no estado gasoso para o estado líquido. A variação de entalpia, em kJ, para a queima de 5 g desse bio-óleo resultando em CO2 (gasoso) e H2O (gasoso) é: a) –106. b) –94,0. c) –82,0. d) –21,2. e) –16,4. 02 - (UEPG PR) Durante a Guerra do Golfo, os soldados aqueciam seus alimentos utilizando-se de recipientes de plástico que continham magnésio metálico. Para que houvesse o aquecimento, pequenas quantidades de água eram adicionadas ao magnésio, produzindo hidróxido de magnésio e hidrogênio. O diagrama de entalpia dessa reação é mostrado na figura abaixo. Com relação a esse diagrama, assinale o que for correto. 01. A reação do magnésio com a água é exotérmica. 02. A entalpia da reação é de DH = -80 kcal/mol. 04. O valor de X representa a variação de entalpia da reação. 08. A representa os reagentes da reação, Mg(s) e H2O(l) e B os produtos Mg(OH)2(s) e H2(g). 16. A diminuição da entalpia de A para B indica que houve liberação de calor. 03 - (UFPA) Na produção de ácido nítrico a partir da amônia, a primeira etapa do processo envolve a oxidação do NH3, conforme representado pela equação química NH3(g) + 5/4 O2(g) NO(g) + 3/2 H2O(g) Considerando as equações termoquímicas H2O(g) H2O(l) = –44,0 kJ.mol–1 1/2 N2(g) + 3/2 H2(g) NH3(g) = –46,2 kJ.mol–1 H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(l) = –286,0 kJ.mol–1 1/2 N2(g) + 1/2 O2(g) NO(g) = +90,4 kJ.mol–1 encontra-se a variação de entalpia, expressa em kJ, para a reação de oxidação da amônia. A variação encontrada é igual a a) + 226,4 a) –226,4 c) + 429,6 d) –429,6 e) –905,2 04 - (UCS RS) Atualmente, a indústria automobilística busca o desenvolvimento de motores que utilizam combustíveis alternativos (GNV, álcool, biodiesel, gás hidrogênio). Dentre esses, o H2 é considerado o combustível que não causa poluição. O gráfico abaixo representa a combustão do gás hidrogênio. Fonte: USBERCO, J.; SALVADOR, J. Química, 2: físico-química. 9. ed. São Paulo: Saraiva, 2005. p. 146. Analise, quanto à veracidade (V) ou falsidade (F), as proposições abaixo, com base na reação química de combustão do gás hidrogênio. ( ) Ocorre liberação de calor, ou seja, o processo é exotérmico. ( ) Ocorre absorção de calor, ou seja, o processo é endotérmico. ( ) Os reagentes ganham calor ao se converter em água. ( ) O calor envolvido na formação de 180 g de água é de 2.416 kJ. Assinale a alternativa que preenche corretamente os parênteses, de cima para baixo. a) V – F – V – F b) F – V – V – V c) F – V – F – V d) F – V – V – F e) V – F – F – V 05 - (UFRRJ) Desde a pré-história, quando aprendeu a manipular o fogo para cozinhar seus alimentos e se aquecer, o homem vem percebendo sua dependência cada vez maior das várias formas de energia. A energia é importante para uso industrial e doméstico, nos transportes, etc. Existem reações químicas que ocorrem com liberação ou absorção de energia, sob a forma de calor, denominadas, respectivamente, como exotérmicas e endotérmicas. Observe o gráfico a seguir e assinale a alternativa correta: a) O gráfico representa uma reação endotérmica. b) O gráfico representa uma reação exotérmica. c) A entalpia dos reagentes é igual à dos produtos. d) A entalpia dos produtos é maior que a dos reagentes. e) A variação de entalpia é maior que zero. 06 - (UESPI) Observe o gráfico abaixo. 1. O gráfico corresponde a um processo endotérmico. 2. A entalpia da reação é igual a + 226 kcal. 3. A energia de ativação da reação é igual a 560kcal. Está(ão) correta(s): a) 1 apenas b) 2 apenas c) 2 e 3 apenas d) 1 e 3 apenas e) 1, 2 e 3 07 - (UFTM MG) O gráfico apresenta os valores de entalpia para uma reação genérica X + Y ® Z + W, em duas situações: na presença e na ausência de catalisador. Os valores da energia de ativação na presença do catalisador e o tipo de reação quanto à liberação ou absorção de calor são, respectivamente, a) 30 kJ e endotérmica. b) 50 kJ e endotérmica. c) 50 kJ e exotérmica. d) 110 kJ e endotérmica. e) 110 kJ e exotérmica. 08 - (FMABC SP) O metano é o principal componente do gás natural, importante combustível doméstico e industrial. Em condições de excesso de gás oxigênio, o metano queima completamente formando gás carbônico e água. Entretanto, em situações em que a disponibilidade de oxigênio não é abundante, forma-se monóxido de carbono, um gás extremamente tóxico. A partir das informações do diagrama de entalpia, conclui-se que para a formação de 140 g de monóxido de carbono através da combustão incompleta do metano são a) absorvidos aproximadamente 6,1 102 kJ. b) absorvidos aproximadamente 3,0 103 kJ. c) liberados aproximadamente 6,1 102 kJ. d) liberados aproximadamente 3,0 103 kJ. 09 - (UEG GO) O gráfico a seguir representa a variação de entalpia para uma reação genérica que pode levar à formação dos produtos P1 e P2 a partir do reagente R. A análise do gráfico permite concluir que a a) reação libera energia para produção de P1. b) produção de P2 é um processo endotérmico. c) variação de entalpia para formação de P1 é y. d) reação que leva a P2 ocorre com maior rendimento. 10 - (UECE) Normalmente uma reação química libera ou absorve calor. Esse processo é representado no seguinte diagrama, considerando uma reação específica. Com relação a esse processo, assinale a equação química correta. a) H2(g) + ½ O2(g) ® H2O(l) – 68,3 kcal b) H2O(l) – 68,3 kcal ® H2(g) + ½ O2(g) c) H2O(l) ® H2(g) + ½ O2(g) + 68,3 kcal d) H2(g) + ½ O2(g) ® H2O(l) + 68,3 kcal 11 - (UEFS BA) A maior importância da utilização do conceito de variação de entalpia é de permitir expressar as variações de energia de reações químicas. O gráfico representa a variação de entalpia na decomposição do óxido de mercúrio (II). Uma análise desse gráfico permite corretamente concluir: a) A entalpia de formação do óxido de mercúrio (II) é –90kJmol–1. b) As entalpias de Hg(l) e de O2(g) são diferentes de zero na formação de 1,0mol de HgO(s). c) A diferença de entalpia dos produtos e do reagente na decomposição do óxido de mercúrio (II) é igual à entalpia de formação dessa substância. d) A quantidade de energia absorvida na decomposição do óxido de mercúrio (II) é diferente da quantidade de energia liberada na formação desse óxido. e) A mudança nos estados físicos de produtos e de reagentes em uma reação química não altera o valor da variação de entalpia da reação. 12 - (UECE) O sal de cozinha, em contato com a água, mesmo na forma de gelo, tende a se dissolver. Essa dissolução é um processo endotérmico, isto é, exige uma quantidade de energia para se concretizar. A temperatura da mistura pode chegar a –18ºC e, em 5 minutos, seu isopor será capaz de fazer por sua latinha de cerveja o que o freezer faria em 15 minutos. Assinale a opção que contém o gráfico que representa um processo endotérmico, em uma reação química. a) b) c) d) 13 - (UNIFOR CE) Considere os seguintes dados: I. C(s) + O2(g) ® CO(g); DH = –109 kJ/mol II. CO(g) + O2(g) ® CO2(g); DH = -284 kJ/mol O DH da reação C(s) + O2(g) ® CO2 (g) está corretamente representado em a) b) c) d) e) 14 - (FUVEST SP) A dissolução de um sal em água pode ocorrer com liberação de calor, absorção de calor ou sem efeito térmico. Conhecidos os calores envolvidos nas transformações, mostradas no diagrama que segue, é possível calcular o calor da dissolução de cloreto de sódio sólido em água, produzindo Na+(aq) e Cl-(aq). Com os dados fornecidos, pode-se afirmar que a dissolução de 1 mol desse sal a) é acentuadamente exotérmica, envolvendo cerca de 103 kJ. b) é acentuadamente endotérmica, envolvendo cerca de 103 kJ. c) ocorre sem troca de calor. d) é pouco exotérmica, envolvendo menos de 10 kJ. e) é pouco endotérmica, envolvendo menos de 10 kJ. 15 - (PUC SP) O carvão, C, sofre combustão em presença de gás oxigênio. Dependendo da quantidade de comburente disponível, a combustão será incompleta, com formação de monóxido de carbono ou completa, com formação de dióxido de carbono. O diagrama de energia que melhor representa a entalpia dos reagentes e produtos das referidas combustões é 16 - (UEG GO) Os primeiros registros do uso do chumbo são de 4.000 a.C. A maquiagem que Cleópatra usava em volta dos olhos consistia em um pó feito com galena, um minério de chumbo. A obtenção do chumbo é simples. Ele é encontrado na natureza principalmente na forma de galena (sulfeto de chumbo). A produção de chumbo metálico a partir de galena envolve duas etapas. Em um primeiro momento, ela é submetida à queima com carvão, onde o calor liberado possibilita a reação do minério com o oxigênio do ar. Na seqüência, o óxido de chumbo obtido da primeira etapa reage com o carbono (do carvão), formando o chumbo metálico. Sobre esse assunto, responda ao que se pede. a) Escreva as duas equações do processo de obtenção do chumbo citado no texto. b) Esboce um gráfico mostrando a variação da entalpia durante a reação I e classifique a reação do ponto de vista da termoquímica. 17 - (UNESP SP) Entre as formas alotrópicas de um mesmo elemento, há aquela mais estável e, portanto, menos energética, e também a menos estável, ou mais energética. O gráfico, de escala arbitrária, representa as entalpias (DH) do diamante e grafite sólidos, e do CO2 e O2 gasosos. a) Sabendo-se que os valores de DH1 e DH2 são iguais a –393 e –395 kJ, respectivamente, calcule a entalpia (DH) da reação: C(grafite) ® C(diamante). Indique se a reação é exotérmica ou endotérmica. b) Considerando-se a massa molar do C = 12 g/mol, calcule a quantidade de energia, em kJ, necessária para transformar 240 g de C(grafite) em C(diamante). 18 - (UFU MG) A obtenção do cloreto de sódio, utilizado como sal de cozinha, pode ser analisada por meio do processo termoquímico a que está associada essa transformação. Disponível:<http://zeus.qui.ufmg.br> Acesso em: 23 abr. 2017. Desse modo, a partir da análise do gráfico, é possível inferir que a) as reações endotérmicas associadas ao processo levam a produtos mais estáveis que seus constituintes. b) a estabilidade do cloreto de sódio é maior que a dos constituintes do estado intermediário que o formam. c) a formação do cloro atômico gasoso é um processo espontâneo e uma das etapas finais de obtenção do cloreto de sódio. d) a emissão de energia na forma de calor produz substâncias mais estáveis energeticamente que o cloreto de sódio, tais como o sódio gasoso e o gás cloro. 19 - (Mackenzie SP) Observe o gráfico de entalpia abaixo, obtido por meio de experimentos realizados no estado padrão: Com base em seus conhecimentos de termoquímica e nas informações do gráfico acima, a equação termoquímica INCORRETAMENTE representada é a) CO2(g) ® C(graf) + O2(g) DH°= +394HJ/mol b) c) d) e) 20 - (PUC SP) O estudo da energia reticular de um retículo cristalino iônico envolve a análise do ciclo de Born-Haber. O diagrama de entalpia a seguir exemplifica o ciclo de Born-Haber do cloreto de potássio (KCl). A partir da análise do diagrama é INCORRETO afirmar que a) a entalpia de sublimação do potássio é de 89 kJ/mol. b) a entalpia de ligação Cl-Cl é de 244 kJ/mol. c) a entalpia de formação do KCl(s) é de –717 kJ/mol. d) o potencial de ionização do K(g) é de 418 kJ/mol. e) a reação entre o metal potássio e o gás cloro é exotérmica. 21 - (PUC SP) Utilizando uma bomba calorimétrica é possível determinar o calor de combustão do benzeno, do hidrogênio e do carbono grafite, como ilustram os diagramas a seguir. A partir desses dados, a entalpia de formação do benzeno (ΔHf) é a) –3945kJ . mol–1. b) –1239kJ . mol–1. c) –808kJ . mol–1. d) 50kJ . mol–1. e) 2587kJ . mol–1. TEXTO: 1 - Comum à questão: 22 A redução das concentrações de gases responsáveis pelo efeito estufa constitui o desafio central do trabalho de muitos pesquisadores. Uma das possibilidades para o seqüestro do CO2 atmosférico é sua transformação em outras moléculas. O diagrama a seguir mostra a conversão do gás carbônico em metanol. 22 - (UFRJ) a) Indique as etapas endotérmicas e exotérmicas. b) Calcule a variação da entalpia na conversão do CO2 em metanol. GABARITO 1) Gab: C 2) Gab: 31 3) Gab: B 4) Gab: E 5) Gab: B 6) Gab: E 7) Gab: B 8) Gab: D 9) Gab: C 10) Gab: D 11) Gab: A 12) Gab: D 13) Gab: B 14) Gab:E 15) Gab: E 16) Gab: a) b) 17) Gab: a) + 2kJ, endotérmica b) +40kJ 18) Gab: B 19) Gab: C 20) Gab: C 21) Gab: D 22) Gab: a) Etapa endotérmica: II III Etapas endotérmicas: I II e III IV b) Lista de Exercícios – Termoquímica (Calor de Formação) 01 - (UFG GO) A alotropia dos elementos químicos afeta a entalpia da reação. Duas das formas alotrópicas do carbono são o grafite e o diamante. Observe o diagrama de entalpia a seguir. Dados: DH1 = –393,1 kJ/mol DH2 = –395,0 kJ/mol Ante o exposto, conclui-se que a conversão de diamante em grafite envolve a) absorção de 1,9 kJ/mol. b) liberação de 1,9 kJ/mol. c) absorção de 788 kJ/mol. d) liberação de 788 kJ/mol. e) absorção de 395 kJ/mol. 02 - (IFGO) A entalpia padrão de uma substância é definida para certas condições de temperatura e pressão constante. Nessas condições, para substâncias simples como o O2 e N2, a entalpia apresenta sempre um valor a) menor que 100. b) igual a 100. c) igual a zero. d) maior que zero. e) diferente para cada substância. 03 - (PUC RS) O suor é necessário para manter a temperatura do corpo humano estável. Considerando que a entalpia de formação da água líquida é –68,3 kcal/mol e a de formação do vapor de água é de –57,8 kcal/mol e desconsiderando os íons presentes no suor, é correto afirmar que na eliminação de 180 mL de água pela transpiração são a) liberadas 10,5 kcal. b) absorvidas 105 kcal. c) liberadas 126,10 kcal. d) absorvidas 12,61 kcal. e) absorvidas 1050 kcal. 04 - (UEFS BA) NOBREGA, Olimpio Salgado. Química ambiental, v. único. São Paulo: Ática. 2008, p. 391. O carvão mineral é o mais abundante combustível fóssil existente na natureza. Ele é utilizado como fonte de energia desde a antiguidade e sua comercialização vem desde o Império Romano. A origem desse mineral remonta há cerca de 300 milhões de anos, no período Carbonífero, quando grande quantidade de biomassa, coberta por águas estagnadas, foi transformada em turfa, e, em seguida, em carvão. A hulha é um dos materiais carboníferos de grande importância econômica porque é uma fonte de hidrocarbonetos aromáticos, de gases combustíveis e de coque, resíduo utilizado em siderúrgicas. No Brasil, em Charqueadas, município do Rio Grande do Sul, encontra-se uma das minas de subsolo do Estado com 90% das reservas de carvão mineral do país. A partir das informações do texto, da tabela que representa o teor de carbono de algumas espécies carboníferas e dos dados da tabela, é correto afirmar: a) A energia liberada na combustão completa de 1,0ton de hulha é 3,2.107kJ. b) A transformação de biomassa, ao longo de milhões de anos, ocorreu na presença de oxigênio atmosférico. c) O coque é um material oxidante utilizado nas siderúrgicas e a madeira é o melhor combustível dentre os materiais da tabela. d) A quantidade de carbono existente em 1,5ton de turfa com teor de 55% de carbono é maior que a existente em 1,0ton de antracito. e) O ciclo hexano, um hidrocarboneto aromático, e os gases combustíveis CO2(g), N2(g) e NO(g) são algumas das principais substâncias existentes nos produtos da destilação da hulha. 05 - (UEFS BA) A tabela apresenta os valores de densidades, massa molar e entalpia molar de combustão de alguns combustíveis. Considerando-se essas informações e com base nos conhecimentos de termoquímica, é correto afirmar: a) O etanol fornece maior quantidade de energia por unidade de volume entre os combustíveis apresentados na tabela. b) A variação de entalpia de combustão depende apenas dos estados inicial e final da reação. c) O volume de 20,0L de nitrometano produz 400,0kJ de energia, ao queimar completamente. d) O nitrometano possui o maior poder calorífico em relação aos demais combustíveis. e) A massa de 1,0g de metilhidrazina ao queimar fornece 290,0kJ de energia. 06 - (UEPB) O gás hidrogênio é uma outra alternativa ao uso de combustíveis fósseis, além do etanol e do biodiesel, pois ao reagir com o gás oxigênio produz água e uma quantidade considerável de energia (242 kJ/mol). Qual é a representação adequada da equação química para esta reação, considerando a energia envolvida? a) 2 H2 + O2 2 H2O b) 2 H2 + O2 2 H2O c) H2 + O2 H2O d) 2 H2 + O2 2 H2O e) 2 H2 + O2 2 H2O 07 - (UDESC SC) Determine o calor de combustão (DHº) para o metanol (CH3OH) quando ele é queimado, sabendo-se que ele libera dióxido de carbono e vapor de água, conforme reação descrita abaixo. CH3OH + 3/2O2 ® CO2 + 2H2O a) DHº = + 638,1 kJ.mol–1 b) DHº = – 396,3 kJ.mol–1 c) DHº = – 638,1 kJ.mol–1 d) DHº = + 396,3 kJ.mol–1 e) DHº = – 874,3 kJ.mol–1 Formulário: DHº = S(DHºf)produto – S(DHºf)reagente 08 - (PUC MG) Observe as equações que representam a formação da água: H2(g) + ½ O2(g) ® H2O(v) DH = – 242,9 kJ/mol H2(g) + ½ O2(g) ® H2O(l) DH = – 286,6 kJ/mol H2(g) + ½ O2(g) ® H2O(s) DH = – 292,6 kJ/mol De acordo com essas transformações, assinale a afirmativa INCORRETA. a) Todas essas transformações são exotérmicas. b) Um mol de vapor de água contém mais energia que um mol de água líquida. c) A transformação H2O(l) ® H2O(s) absorve 6 kJ/mol. d) A formação de água a partir do hidrogênio libera calor. 09 - (ITA SP) Qual das opções a seguir apresenta a equação química balanceada para a reação de formação de óxido de ferro (II) sólido nas condições-padrão? a) Fe(s) + Fe2O3(s) ® 3 FeO(s). b) Fe(s) + 1/2 O2(g) ® FeO(s). c) Fe2O3(s) ® 2FeO(s) + 1/2 O2. d) Fe(s) + CO(g) ® FeO(s) + C(graf). e) Fe(s) + CO2(g) ® FeO(s) + C(graf) + 1/2 O2(g) 10 - (Mackenzie SP) O etanol, produzido por meio da fermentação do açúcar extraído da cana-de-açúcar, é um combustível renovável extremamente difundido no território nacional, e possui entalpia-padrão de combustão de –1368 kJ mol–1. Considerando-se os dados fornecidos na tabela abaixo, é correto afirmar que, a entalpia-padrão de formação do etanol é de a) + 278 kJ mol–1 b) + 3014 kJ mol–1 c) + 1646 kJ mol–1 d) – 278 kJ mol–1 e) – 3014 kJ mol–1 11 - (FCM PB) Em diversos países, o aproveitamento do lixo doméstico é quase 100%. Do lixo levado para as usinas de compostagem, após a reciclagem, obtém-se a biomassa que, por fermentação anaeróbica, produz biogás. Esse gás, além de ser usado no aquecimento de residências e como combustível em veículos e indústrias, é matéria prima importante para a produção das substâncias de fórmula H3C-OH, H3C-Cl, H3C-NO‚ e H2, além de outras. Dada a reação abaixo CH4(g) + H2O(v) CO(g) + 3 H2(g) O gás hidrogênio pode ser obtido pela reação acima equacionada. Dadas as entalpias de formação em kJ/mol, CH4 = –75, H2O = –287 e CO = –108, a entalpia da reação a 25 °C e 1 atm, é igual a: a) +254 kJ b) –127 kJ c) –470 kJ d) +508 kJ e) –254 kJ 12 - (UEFS BA) Um motociclista foi de Salvador-BA para Feira de Santana-BA, percorrendo no total 110,0 km. Para percorrer o trajeto, sua motocicleta flex consumiu 5 litros de etanol (C2H5OH, d = 0,8 g.cm–3), tendo um consumo médio de 22,0 km/L. Com base nos dados de entalpia de formação de algumas substâncias, o calor envolvido na combustão completa por litro de etanol foi, em kJ, aproximadamente, 01. –1367 02. +1367 03. –18200 04. +10936 05. –23780 13 - (IFGO) O trifluormetano, CHF3, é produzido pela fluoração do gás metano, de acordo com a equação abaixo não balanceada. CH4(g) + F2(g) CHF3(g) + HF(g). Dados: A entalpia-padrão da reação de fluoração do gás metano, em kJ.mol–1, é igual a a) + 1.633 b) + 2.175 c) – 1.633 d) – 2.175 e) – 2.325 14 - (UECE) Durante a Segunda Guerra Mundial, o monóxido de carbono foi usado como combustível alternativo nos veículos para suprir a falta de gasolina. O monóxido de carbono era obtido em equipamentos conhecidos como gasogênios, pela combustão parcial da madeira. Nos motores dos automóveis, o monóxido de carbono era convertido em gás carbônico ao reagir com o oxigênio, e liberava 57,0 kcal/mol. Sabendo-se que a entalpia do produto dióxido de carbono é –94,0 kcal, pode-se afirmar corretamente que a entalpia de formação do monóxido de carbono é a) – 37,0 kcal/mol. b) – 151,0 kcal/mol. c) + 37,0 kcal/mol. d) + 151,0 kcal/mol. 15 - (Mackenzie SP) Considerando a reação de combustão completa de 1 mol de gás butano no estado-padrão e as informações existentes da tabela abaixo, assinale a alternativa que descreve a afirmação correta. a) O valor da variação de entalpia desse processo é igual a – 679,3 kJ. b) O somatório dos coeficientes estequiométricos para a equação que representa esse processo é de 26. c) A entalpia dos produtos é menor do que a entalpia dos reagentes, pois o processo é classificado termoquimicamente como endotérmico. d) O carbono existente no CO2 encontra-se em seu estado intermediário de oxidação, possuindo nox +2. e) O valor da energia liberado nesse processo é de 2877,3 kJ. 16 - (UEA AM) Octano, C8H18, um dos componentes da gasolina, pode ser obtido sinteticamente a partir dos gases butano, C4H10, e 1-buteno, C4H8, por meio de um processo catalítico conhecido como alquilação. Essa síntese pode ser representada pela equação: C4H10 (g) + C4H8 (g) C8H18 (l) Sabendo que as entalpias-padrão de formação do butano, do 1-buteno e do octano são, respectiva e aproximadamente, em kJ/mol, iguais a –2 880, zero e –5 470, é correto afirmar que a síntese de 1 mol de octano por essa reação a) absorve 2 590 kJ. b) absorve 5 470 kJ. c) libera 2 590 kJ. d) libera 5 470 kJ. e) libera 8 350 kJ. 17 - (UEFS BA) O valor da entalpia-padrão de combustão, é medido com uma bomba calorimétrica e serve para avaliar a quantidade de calor envolvida na combustão de substâncias orgânicas, a exemplo das apresentadas na tabela, utilizadas como fonte de energia. Um dos problemas ocasionados pelo uso dessas substâncias químicas, como combustível, é a produção do dióxido de carbono, CO2(g), um gás que contribui para o aumento do efeito estufa. Com base na análise dessas informações, associadas aos conhecimentos sobre termoquímica, é correto afirmar: a) A combustão de hidrocarbonetos é um processo endotérmico. b) O poder calorífico, em kJg–1, do metano é maior do que o do butano. c) A energia liberada na combustão de 2,0mol de metano é menor do que a envolvida na combustão de 46,0g de etanol. d) O valor da entalpia de combustão independe do estado físico das substâncias químicas envolvidas na reação química. e) A reação de 3,0 1023 moléculas de gás butano, com oxigênio suficiente, libera para a atmosfera 89,6L de dióxido de carbono, medidos nas CNTP. 18 - (FMABC SP) Dados: calor de combustão do etanol = –1366 kJ/mol calor de combustão do éter dimetílico = –1454 kJ/mol São conhecidos dois isômeros de fórmula molecular C2H6O: o etanol (álcool etílico) e o metoximetano (éter dimetílico). Sobre esses isômeros foram feitas as seguintes afirmações. I. Os calores de formação dos dois isômeros são iguais. II. O poder calorífico, em kJ/g, do éter dimetílico é maior do que o do etanol. III. A combustão de 1,0 kg de etanol consome mais gás oxigênio do que a combustão de 1,0 kg de éter dimetílico. Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmação(ões) a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II. e) I. 19 - (UFPEL RS) Um paciente internado recebe, como única fonte de energia, soro com 5% de glicose com densidade 1g/mL, sabendo-se que o calor de combustão da glicose é 3,4 cal/g. Considerando um rendimento de 100%, a quantidade de litros de soro glicosado necessária para que o paciente consiga receber 1700 cal através desse tipo de nutrição é a) dois litros. b) quinhentos mililitros. c) dez mililitros. d) dez litros. e) cinquenta mililitros. f) I.R. 20 - (UNITAU SP) A partir das entalpias de formação das substâncias descritas na tabela abaixo, calcule a quantidade de calor fornecida pela combustão de 1 mol de etanol. a) 392 kcal b) 458 kcal c) 326 kcal d) 82 kcal e) 41 kcal 21 - (UEPG PR) Em um recipiente, etanol líquido (C2H5OH) reage com O2 gasoso, a 25 ºC e 1 atm, formando CO2 e H2O no estado gasoso. Dados: C (Z = 6, M = 12 g/mol), O (Z = 8, M = 16 g/mol) e H (Z = 1, M = 1 g/mol) H2(g) ( combustão = –242 kJ/mol) Considerando os dados relacionados, assinale o que for correto. 01. O calor molar liberado na reação é, aproximada-mente, 1 366,8 kJ/mol. 02. A reação descrita é uma reação exotérmica. 04. A reação descrita é uma reação de combustão completa. 08. O volume formado de CO2 nas CNTP é 22,4 L. 16. O hidrogênio molecular (H2) gasoso é um combustível mais eficiente que o etanol líquido, porque libera mais energia por grama do que o etanol líquido. 22 - (UNITAU SP) O Brasil tem potencial de produzir, aproximadamente, 30.000.000.000 m³/ano de biogás proveniente de aterros, tratamento de efluentes e biodigestores agroindustriais que, se aplicados na geração de energia elétrica, disponibilizariam 42.600 MW/ano. Entretanto, a presença de alguns contaminantes no biogás (vapor d'água, dióxido de carbono e sulfeto de hidrogênio, por exemplo) prejudicam a queima, necessitando, assim, de um processo de purificação. Uma usina pode produzir, diariamente, cerca de 2000 m3 de biogás, com uma composição de 60% de gás metano. Após um processo de purificação biológica, obtém-se biogás com 98% de gás metano. DADOS - Volume molar nas condições de produção do metano = 24 L/mol - Energia liberada na combustão completa da gasolina = 4,5 104 kJ/L - Energia liberada na combustão do gás metano = 900 kJ/mol Para produzir a mesma quantidade de energia liberada pela queima da produção diária da usina de biogás (2000 m3), com concentração de 98% de gás metano, é necessária a seguinte quantidade (em litros) de gasolina: a) 465 b) 982 c) 1633 d) 2167 e) 3454 23 - (Mackenzie SP) O cicloexano (C6H12) é um hidrocarboneto líquido à temperatura ambiente, insolúvel em água, que pode ser obtido pela redução com hidrogênio, na presença de um catalisador e pressão adequados, a partir do benzeno, apresentando valor de entalpia-padrão de formação igual a –156 kJ.mol–1. Sabendo-se que as entalpias padrão de formação, da água líquida e do dióxido de carbono gasoso são, respectivamente, –286 kJ.mol–1 e –394 kJ.mol–1, pode-se afirmar que a entalpia-padrão de combustão do cicloexano é de a) – 524 kJ.mol–1. b) – 836 kJ.mol–1. c) – 3924 kJ.mol–1. d) – 4236 kJ.mol–1. e) – 6000 kJ.mol–1. 24 - (UEPG PR) Com base nas reações de combustão (não balanceadas) dos combustíveis listados abaixo, assinale o que for correto. Dados: H = 1 g/mol C = 12 g/mol O = 16 g/mol 01. O gás hidrogênio (H2) é o combustível relacionado que libera mais energia por grama. 02. A reação que consome mais gás oxigênio (O2) é a combustão do etanol (C2H5OH). 04. As reações de combustão apresentadas são reações endotérmicas. 08. O metano (CH4) libera mais energia por grama que o metanol (CH3OH). 25 - (UEPA) O hidróxido de magnésio, base do medicamento vendido comercialmente como Leite de Magnésia, pode ser usado como antiácido e laxante. Dadas as reações abaixo: I. 2Mg(s) + O2(g) ® 2MgO(s) DH = –1.203,6 kJ II. Mg(OH)2(s) ® MgO(s) + H2O DH = +37,1 kJ III. 2H2(g) + O2(g) ® 2H2O(l) DH = –571,7 kJ Então, o valor da entalpia de formação do hidróxido de magnésio, de acordo com a reação: Mg(s) + H2(g) + O2(g) ® Mg(OH)2(s), é: a) –1.849,5 kJ b) +1.849,5 kJ c) –1.738,2 kJ d) –924,75 kJ e) +924,75 kJ 26 - (UERN) Também denominado anidrido sulfúrico ou óxido sulfúrico, o trióxido de enxofre é um composto inorgânico, representado pela fórmula química SO3, é gasoso, incolor, irritante, reage violentamente com a água, é instável e corrosivo. O trióxido de enxofre é obtido por meio da oxidação do dióxido de enxofre, tendo o pentóxido de vanádio como catalisador da reação realizada pelo método de contato. Observe: Ressalta-se que as entalpias de formação, em kJ/mol, do SO2 e SO3 são, respectivamente, –297 e –420. A entalpia de combustão de 12,8 gramas, em kJ, do dióxido de enxofre é igual a a) –123. b) +123. c) –24,6. d) +24,6. 27 - (UECE) A combustão do sulfeto de zinco produz, entre outros materiais, o óxido de zinco, um composto químico de cor branca, pouco solúvel em água e utilizado como inibidor do crescimento de fungos em pinturas, e como pomada antisséptica na medicina. É dada a equação não balanceada: ZnS(s) + O2(g) ZnO(s) + SO2(g) e conhecem-se os valores do calor de combustão do zinco = -108,85 kcal/mol, e dos calores de formação do ZnS = – 44,04 kcal/mol, e do SO2 = – 71,00 kcal/mol. Com essas informações, pode-se afirmar corretamente que o calor de formação do óxido de zinco será, em kcal/mol, aproximadamente a) – 83,56. b) – 41,78. c) – 62,67. d) – 167,12. 28 - (Unimontes MG) O pentaborano-9, B5H9, é um líquido inflamável e, quando exposto ao oxigênio, pode explodir. A reação de combustão do pentaborano-9 segue representada pela equação: 2 B5H9(l) + 12 O2(g) 5 B2O3 (s) + 9 H2O(l). Utilizando os valores de entalpia padrão de formação (ΔHf0), kJ/mol, B2O3 (–1263,6), H2O (–285,8), B5H9 (73,2), pode-se afirmar que o calor liberado por grama de pentaborano-9 é de, aproximadamente: a) 71,6 kJ/g. b) 90,37 kJ/g. c) 63,12 kJ/g. d) 78,2 kJ/g. 29 - (UNICAMP SP) Explosão e incêndio se combinaram no terminal marítimo de São Francisco do Sul, em Santa Catarina, espalhando muita fumaça pela cidade e pela região. O incidente ocorreu com uma carga de fertilizante em que se estima tenham sido decompostas 10 mil toneladas de nitrato de amônio. A fumaça branca que foi eliminada durante 4 dias era de composição complexa, mas apresentava principalmente os produtos da decomposição térmica do nitrato de amônio: monóxido de dinitrogênio e água. Em abril de 2013, um acidente semelhante ocorreu em West, Estados Unidos da América, envolvendo a mesma substância. Infelizmente, naquele caso, houve uma explosão, ocasionando a morte de muitas pessoas. a) Com base nessas informações, escreva a equação química da decomposição térmica que ocorreu com o nitrato de amônio. b) Dado que os valores das energias padrão de formação em kJ mol–1 das substâncias envolvidas são nitrato de amônio (-366), monóxido de dinitrogênio (82) e água (-242), o processo de decomposição ocorrido no incidente é endotérmico ou exotérmico? Justifique sua resposta considerando a decomposição em condições padrão. TEXTO: 1 - Comum à questão: 30 Ao longo de cinco séculos de exploração, a cultura da cana-de-açúcar desempenhou sucessivos e importantes papéis na economia brasileira: impulsionou o Período Colonial, sustentando o Império, deu origem a indústrias, destacou a nação como exportadora, alavancou o desenvolvimento de áreas do Nordeste (mais tarde, também do Centro-Sul) e ainda forneceu ao país uma alternativa ao uso do petróleo, na geração de energia. O açúcar e o álcool (álcool comum) são os principais derivados da cana-de-açúcar. Do primeiro, o Brasil é hoje um dos principais produtores e exportadores mundiais e do segundo, destaca-se como produtor, já que o comércio internacional desse combustível ainda carece de expressão. Uma conjuntura favorável ao aquecimento do consumo de álcool tem-se desenhado nos últimos tempos, através do início da comercialização de automóveis com motor bicombustível, isto é, motor que tanto pode funcionar com gasolina quanto com derivado de cana, como também com uma mistura de ambos, em quaisquer proporções. Outro estímulo ao uso do álcool como combustível é o fato de sua contribuição para o efeito estufa ser significativamente menor do que a dos combustíveis fósseis atualmente utilizados, isto porque o dióxido de carbono que é hoje lançado na atmosfera através de sua combustão, é o mesmo que ontem foi seqüestrado pela fotossíntese quando na composição da biomassa original (cana-de-açúcar) desse combustível. TOLEDO, L.R. e SOUZA, E. Globo Rural
nº 214: 30 - (UFPEL RS) O combustível citado no texto, obtido a partir da cana-de-açúcar, queima, a pressão constante, segundo a equação Na equação acima, a palavra chama (sobre a seta) e a quantidade de calor se referem, respectivamente, a) à energia de ativação e à variação de entalpia da reação. b) ao catalisador e à variação de entropia da reação. c) à variação de entropia e à variação de energia interna da reação. d) à variação de entropia e à variação de energia livre da reação. e) ao catalisador e à energia de ativação da reação. TEXTO: 2 - Comum à questão: 31 Deverá entrar em funcionamento em 2017, em Iperó, no interior de São Paulo, o Reator Multipropósito Brasileiro (RMB), que será destinado à produção de radioisótopos para radiofármacos e também para produção de fontes radioativas usadas pelo Brasil em larga escala nas áreas industrial e de pesquisas. Um exemplo da aplicação tecnológica de radioisótopos são sensores contendo fonte de amerício-241, obtido como produto de fissão. Ele decai para o radioisótopo neptúnio-237 e emite um feixe de radiação. Fontes de amerício-241 são usadas como indicadores de nível em tanques e fornos mesmo em ambiente de intenso calor, como ocorre no interior dos alto fornos da Companhia Siderúrgica Paulista (COSIPA). A produção de combustível para os reatores nucleares de fissão envolve o processo de transformação do composto sólido UO2 ao composto gasoso UF6 por meio das etapas: I. UO2 (s) + 4 HF (g) ® UF4 (s) + 2 H2O (g) II. UF4 (s) + F2 (g) ® UF6 (g) (Adaptado de www.brasil.gov.br/ciencia-e-tecnologia/2012/02/ 31 - (FGV SP) Considere os dados da tabela: O valor da entalpia padrão da reação global de produção de 1 mol de UF6 por meio das etapas I e II, dada em kJ×mol–1, é igual a a) –454. v) –764. c) –1 264. d) +454. e) +1 264. TEXTO: 3 - Comum à questão: 32 O aumento da demanda de energia é uma das principais preocupações da sociedade contemporânea. A seguir, temos equações termoquímicas de dois combustíveis muito utilizados para a produção de energia. I. CH3-CH2-OH(l) + 3O2(g) ® 2CO2(g) + 3H2O(l) DH = –1366,8 kJ ______________________________________________ II. + 25/2 O2(g) ® 8 CO2(g) + 9 H2O(l) DH = –5461,0 kJ 32 - (FATEC SP) Dadas as entalpias de formação dos compostos: CO2(g) DHf = –393 kJ/mol H2O(l) DHf = –286 kJ/mol conclui-se, corretamente, que a entalpia de formação do combustível presente em I é, em kJ/mol, a) –107,5. b) +107,5. c) –277,2. d) +277,2. e) +687,7. GABARITO 1) Gab: B 2) Gab: C 3) Gab: B 4) Gab: A 5) Gab: B 6) Gab: D 7) Gab: C 8) Gab: C 9) Gab: B 10) Gab: D 11) Gab: A 12) Gab: 05 13) Gab: D 14) Gab: A 15) Gab: E 16) Gab: C 17) Gab: B 18) Gab: D 19) Gab: D 20) Gab: C 21) Gab: 23 22) Gab: C 23) Gab: C 24) Gab: 11 25) Gab: D 26) Gab: C 27) Gab: A 28) Gab: A 29) Gab: a) A equação da reação de decomposição térmica do nitrato de amônio é: NH4NO3 ® N2O + 2H2O b) A variação de entalpia da reação é a diferença entre a soma das entalpias de formação de produtos e a soma da entalpias de formação dos reagentes: DrH = SfHprodutos – SfHreagentes NH4NO3 ® N2O + 2H2O –366 +82 2 (–242); DrH = –484 + 82 + 366 = –36 kJ mol–1 Como a variação de entalpia da reação é negativa, trata-se de um processo exotérmico. 30) Gab: A 31) Gab: A 32) Gab: C Lista de Exercícios – Termoquímica (Entalpia de Ligação) 01 - (UNCISAL) No processo de Haber-Bosch, a amônia é obtida em alta temperatura e pressão, utilizando ferro como catalisador. Essa amônia tem vasta aplicação como fonte de nitrogênio na fabricação de fertilizante e como gás de refrigeração. Dadas as energias de ligação, H – H 436 kJ/mol, N N 944 kJ/mol e H – N 390 kJ/mol, a entalpia de formação de 1 mol de amônia é a) –88 kJ/mol. b) –44 kJ/mol. c) +44 kJ/mol. d) +88 kJ/mol. e) +600 kJ/mol. 02 - (UniCESUMAR SP) A ligação covalente que mantém os átomos de nitrogênio e oxigênio unidos no óxido nítrico, NO, não é explicada pela regra do octeto, mas a sua energia de ligação pode ser calculada a partir dos dados fornecidos abaixo. Dados: Energia de ligação N N: 950 kJ.mol–1; Energia de ligação O=O: 500 kJ.mol–1; Entalpia de formação do NO: 90 kJ.mol–1. A partir dessas informações, é possível concluir que a energia de ligação entre os átomos de nitrogênio e oxigênio no óxido nítrico é a) 90 kJ.mol–1. b) 635 kJ.mol–1. c) 765 kJ.mol–1. d) 1360 kJ.mol–1. e) 1530 kJ.mol–1. 03 - (UFRGS RS) A reação de cloração do metano, em presença de luz, é mostrada abaixo. CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl = –25 kcal.mol–1 Considere os dados de energia das ligações abaixo. C-H = 105 kcal.mol–1 Cl-Cl = 58 kcal.mol–1 H-Cl = 103 kcal.mol–1 A energia da ligação C-Cl, no composto CH3Cl, é a) 33 kcal.mol–1. b) 56 kcal.mol–1. c) 60 kcal.mol–1. d) 80 kcal.mol–1. e) 85 kcal.mol–1. 04 - (UFTM MG) O fósforo branco e o fósforo vermelho são alótropos do elemento fósforo. O arranjo estrutural dessas moléculas é tetraédrico, com átomos de P em cada vértice. A energia de dissociação do fósforo branco, P4, é 1 260 kJ/mol. O valor médio previsto para a energia de ligação P-P no fósforo branco é, em kJ/mol, a) 210. b) 252. c) 315. d) 420. e) 630. 05 - (UNIFESP SP) Com base nos dados da tabela: Ligação Energia média de ligação (kJ/mol) O – H 460 H – H 436 O = O 490 pode-se estimar que o DH da reação representada por: 2H2O(g) ® 2H2(g) + O2(g), dado em kJ por mol de H2O(g), é igual a: a) + 239. b) + 478. c) + 1101. d) – 239. e) – 478. 06 - (PUC SP) A reação de hidrogenação do etileno ocorre com aquecimento, na presença de níquel em pó como catalisador. A equação termoquímica que representa o processo é C2H4(g) + H2(g) C2H6(g) = –137 kJ.mol–1 Dado: A partir dessas informações, pode-se deduzir que a energia de ligação da dupla ligação que ocorre entre os átomos de C no etileno é igual a a) 186 kJ.mol–1. b) 599 kJ.mol–1. c) 692 kJ.mol–1. d) 736 kJ.mol–1. 07 - (PUC SP) Dados: Entalpia de formação padrão do O3: 143 kJ.mol–1 Entalpia de ligação O=O: 498 kJ.mol–1 NO (g) + O3(g) NO2(g) + O2(g) = –200 kJ Diversas reações ocorrem na atmosfera devido à ação da luz solar e à presença de poluentes. Uma das reações relevantes é a decomposição do dióxido de nitrogênio em óxido nítrico e oxigênio atômico. NO2(g) NO(g) + O(g) A partir dos dados é possível concluir que essa reação é a) endotérmica, absorvendo 306 kJ a cada mol de NO2 decomposto. b) endotérmica, absorvendo 441 kJ a cada mol de NO2 decomposto. c) exotérmica, absorvendo 306 kJ a cada mol de NO2 decomposto. d) exotérmica, liberando 441 kJ a cada mol de NO2 decomposto. 08 - (UFJF MG) A parafina é um hidrocarboneto (C25H52, massa molar = 352 g mol–1) derivado do petróleo que compõe as velas. A sua reação de combustão está representada a seguir: C25H52(s) + 38 O2(g) 26 H2O(l) + 25 CO2(g) Considerando os dados de energia de ligação apresentados abaixo, calcule a energia liberada, em kJ, na combustão completa de uma vela de 35,2 g. Dados: Energias de Ligação ( / kJ mol–1): a) –1 260. b) –12 600. c) –61 226. d) 48 624. e) 50. 09 - (PUC SP) O diagrama de entalpia a seguir representa a energia envolvida em uma série de transformações nas quais participam os elementos hidrogênio e oxigênio. Em um caderno foram encontradas algumas afirmações a respeito desse diagrama. I. O calor de formação da água líquida no estado padrão é de 971 kJ/mol. II. A combustão de um mol de gás hidrogênio gerando água no estado líquido libera 286 kJ. III. A energia de ligação O=O é de 498 kJ/mol. IV. A vaporização de um mol de água libera 44 kJ. Estão corretas apenas as afirmações a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) I e IV. e) II, III e IV. 10 - (UEFS BA) C2H4(g) + H2(g) C2H6(g) Os valores médios de entalpias de ligação, a exemplo dos mencionados na tabela, podem ser utilizados para estimar a entalpia de uma reação química envolvendo substâncias gasosas, a exemplo da reação de hidrogenação do eteno que leva à obtenção do etano. Considerando-se as informações do texto e da tabela e que o valor da entalpia-padrão de formação do etano, , é –84 kJ,ol–1, é correto concluir: a) A energia absorvida na formação de 1,0mol de ligações covalentes entre átomos de hidrogênio é + 436kJ. b) A formação de 60,0g de etano, a partir das substâncias simples mais estáveis, libera 84kJ de energia para o ambiente. c) A entalpia-padrão de formação do etano envolve as formas alotrópicas de maior energia do carbono e do hidrogênio. d) A energia liberada pela reação de hidrogenação do eteno é maior do que a correspondente a entalpia-padrão de formação do etano. e) O processo de ruptura de ligações nas moléculas reagentes é exotérmico e o de formação de novas ligações, endotérmico. 11 - (UEG GO) A formação e a quebra das ligações químicas é de grande importância para prever a estabilidade dos produtos que serão formados no curso de uma reação química. Portanto, a partir do conhecimento das energias de ligação presentes nos reagentes e produtos, pode-se estimar a variação de energia total envolvida na reação química. Um exemplo é a reação de hidrogenação do eteno, cuja equação química e cujas energias de ligação são apresentadas a seguir. Considerando-se as informações apresentadas, pode-se concluir que a variação da energia envolvida na reação em kcal.mol–1 é, aproximadamente: a) 60 b) 33 c) 433 d) 167 12 - (UFG GO) A tabela a seguir apresenta os valores de energia de ligação para determinadas ligações químicas. Para as moléculas de etanol e butanol, os valores totais da energia de ligação (em kcal/mol) destas moléculas são respectivamente, iguais a: a) 861 e 1454. b) 668 e 1344. c) 668 e 1134. d) 778 e 1344. e) 778 e 1134. 13 - (UDESC SC) Explosivos são usados de forma pacífica na abertura de estradas, túneis e minas ou na implosão de edifícios. O princípio teórico do processo químico envolvido está relacionado ao conceito de energia de ligação. A decomposição da nitroglicerina, C3H5N3O9(l), é rápida e gera grande quantidade de gases como N2(g), CO2(g), H2O(g) e pequena quantidade de O2(g). Analise as proposições em relação ao processo de combustão. I. A energia das ligações na nitroglicerina é fraca. II. A reação tem DH > 0. III. A energia das ligações nos produtos formados é muito fraca. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa I é verdadeira. b) Somente a afirmativa II é verdadeira. c) Somente a afirmativa III é verdadeira. d) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. e) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. 14 - (FGV SP) O Teflon é um polímero sintético amplamente empregado. Ele é formado a partir de um monômero que se obtém por pirólise do trifluormetano. O trifluormetano, CHF3, é produzido pela fluoração do gás metano, de acordo com a reação CH4(g) + 3F2(g) ® CHF3(g) + 3 HF(g). Dados: A entalpia-padrão da reação de fluoração do gás metano, em kJ.mol–1, é igual a a) –1 633. b) –2 175. c) –2 325. d) +1 633. e) +2 175. 15 - (UFG GO) Em um sistema fechado, dois reagentes levam à formação de produtos após uma reação química com liberação de energia. Nesse fenômeno, a) as energias das ligações químicas no sistema não mudam. b) a presença de catalizadores no sistema diminui a energia das ligações dos produtos. c) as ligações químicas dos produtos são menos estáveis que dos reagentes. d) as ligações químicas dos reagentes são mais energéticas que dos produtos. e) as energias das ligações químicas de reagentes e produtos são equivalentes. 16 - (UEM PR) Assinale o que for correto, considerando as reações nas CNTP. 01. Na reação F2(g) + H2(g) Þ 2HF(g) DH = -269kJ/mol HF(g), o somatório das entalpias dos reagentes é igual a +269kJ/mol. 02. Dada a reação 2Na2O(s) Þ 2Na(s) + O2(g) DH = +824 kJ, pode-se determinar que a quantidade de energia necessária para decompor 620 g de Na2O(s) é igual a 8240 kJ. 04. Considerando que a energia da ligação H-H é 437 kJ/mol, que da ligação O=O é de 494 kJ/mol e da ligação H-O é de 463 kJ/mol, pode-se estimar que a entalpia padrão de formação da H2O(g), em kJ/mol H2O(g), a partir de O2(g) e H2(g), é de + 442. 08. A mudança de estado físico H2O(s) para H2O(l) deve ser um processo endotérmico. 16. A mudança de estado I2(g) para I2(s) é um processo exotérmico. 17 - (UFAL) Reação química é um processo que geralmente envolve quebra de ligações nos reagentes e formação de ligações nos produtos. A energia média de ligação carbono-hidrogênio no metano pode ser obtida determinando-se o valor: a) da energia da reação CH4 (g) ® C(g) + 2H2 (g) b) da energia da reação CH4 (g) ® C(g) + 4H(g) c) da energia da reação CH2 (g) ® C(s) + 4H(g) d) de 1/4 da energia da reação CH4 (g) ® C(g) + 2H2 (g) e) de 1/4 da energia da reação CH4 (g) ® C(g) + 4H(g) 18 - (UEPG PR) A respeito da queima do combustível etanol, representada a seguir, assinale o que for correto. C2H5OH (liq) + 3 O2 (gas) ® 2 CO2 (gas) + 3 H2O (gas) DH = – 1.368 kJ/mol 01. Na reação química ocorre rompimento de ligações dos reagentes e formação de novas ligações nos produtos. 02. A formação dos produtos se processa com expansão do volume do sistema, devida à formação de gases. 04. A combustão completa de 1 mol de etanol consome 22,4 litros de oxigênio nas CNTP. 08. A reação é endotérmica. 16. A reação não é espontânea, pois DH <0. 19 - (FUVEST SP) Sob certas condições, tanto o gás flúor quanto o gás cloro podem reagir com hidrogênio gasoso, formando, respectivamente, os haletos de hidrogênio HF e , gasosos. Pode-se estimar a variação de entalpia de cada uma dessas reações, utilizando-se dados de energia de ligação. A tabela apresenta os valores de energia de ligação dos reagentes e produtos dessas reações a 25 ºC e 1 atm. Com base nesses dados, um estudante calculou a variação de entalpia de cada uma das reações e concluiu, corretamente, que, nas condições empregadas, a) a formação de HF (g) é a reação que libera mais energia. b) ambas as reações são endotérmicas. c) apenas a formação de (g) é endotérmica. d) ambas as reações têm o mesmo valor de H. e) apenas a formação de (g) é exotérmica. 20 - (FUVEST SP) Na estratosfera, há um ciclo constante de criação e destruição do ozônio. A equação que representa a destruição do ozônio pela ação da luz ultravioleta solar (UV) é O gráfico representa a energia potencial de ligação entre um dos átomos de oxigênio que constitui a molécula de O3 e os outros dois, como função da distância de separação r. A frequência dos fótons da luz ultravioleta que corresponde à energia de quebra de uma ligação da molécula de ozônio para formar uma molécula de O2 e um átomo de oxigênio é, aproximadamente, a) 1 1015 Hz b) 2 1015 Hz c) 3 1015 Hz d) 4 1015 Hz e) 5 1015 Hz Note e adote: E = hf E é a energia do fóton. f é a frequência da luz. Constante de Planck, h = 6 10–34 J s 21 - (UFJF MG) O hidrogênio cada vez mais tem ganhado atenção na produção de energia. Recentemente, a empresa britânica Intelligent Energy desenvolveu uma tecnologia que pode fazer a bateria de um smartphone durar até uma semana. Nesse protótipo ocorre a reação do oxigênio atmosférico com o hidrogênio armazenado produzindo água e energia. a) Escreva a equação química da reação descrita acima e calcule a sua variação de entalpia a partir dos dados abaixo. b) Um dos grandes problemas para o uso do gás hidrogênio como combustível é o seu armazenamento. Calcule o volume ocupado por 20g de hidrogênio nas CNTP. c) Atualmente, cerca de 96 % do gás hidrogênio é obtido a partir de combustíveis fósseis, como descrito nas reações abaixo. Essa característica é considerada uma desvantagem para o uso do hidrogênio. Justifique essa afirmativa. Carvão: C(s) + H2O(l) CO(g) + H2(g) Gás natural: CH4(g) + H2O(l) CO(g) + 3 H2(g) 22 - (UERJ) O formol, uma solução de metanal, frequentemente utilizado em cosméticos, vem sendo substituído pelo ácido glioxílico. No entanto, a decomposição térmica desse ácido também acarreta a formação de metanal, de acordo com a seguinte equação: Veja, abaixo, as energias das ligações nas moléculas participantes da reação: Considere a decomposição de 1 L de uma solução aquosa de ácido glioxílico, na concentração de 0,005 mol.L–1. Assumindo que todo o ácido glioxílico foi decomposto, calcule, em quilojoules, a energia absorvida nesse processo. Aponte, ainda, o número de oxidação do carbono na molécula de metanal. 23 - (PUC SP) Dado: 1 pm equivale a 10–12 m O raio covalente de um átomo corresponde à distância entre o núcleo atômico e a camada de valência. O comprimento de ligação é, aproximadamente, a soma dos raios covalentes dos átomos envolvidos. Na fórmula estrutural do ácido acético, encontramos ligações C-H, O-H, C-O, C=O e C-C. Considerando a distribuição eletrônica e o número atômico de cada átomo, a alternativa que apresenta valores coerentes para os comprimentos de ligação presentes na molécula de ácido acético é 24 - (UFRGS RS) Com base no seguinte quadro de entalpias de ligação, assinale a alternativa que apresenta o valor da entalpia de formação da água gasosa. a) – 243 kJ mol–1 b) – 134 kJ mol–1 c) + 243kJ mol–1 d) + 258 kJ mol–1 e) + 1532 kJ mol–1 25 - (EsPCEX) Quantidades enormes de energia podem ser armazenadas em ligações químicas e a quantidade empírica estimada de energia produzida numa reação pode ser calculada a partir das energias de ligação das espécies envolvidas. Talvez a ilustração mais próxima deste conceito no cotidiano seja a utilização de combustíveis em veículos automotivos. No Brasil alguns veículos utilizam como combustível o Álcool Etílico Hidratado Combustível, conhecido pela sigla AEHC (atualmente denominado comercialmente apenas por ETANOL). Considerando um veículo movido a AEHC, com um tanque de capacidade de 40 L completamente cheio, além dos dados de energia de ligação química fornecidos e admitindo-se rendimento energético da reação de 100 %, densidade do AEHC de 0,80 g/cm3 e que o AEHC é composto, em massa, por 96% da substância etanol e 4% de água, a quantidade aproximada de calor liberada pela combustão completa do combustível deste veículo será de Dados: massas atômicas: C = 12 u ; O = 16 u ; H = 1 u a) 2,11 105 kJ b) 3,45 103 kJ c) 8,38 105 kJ d) 4,11 104 kJ e) 0,99 104 kJ GABARITO 1) Gab: B 2) Gab: B 3) Gab: E 4) Gab: A 5) Gab: A 6) Gab: B 7) Gab: A 8) Gab: A 9) Gab: C 10) Gab: D 11) Gab: B 12) Gab: D 13) Gab: A 14) Gab: B 15) Gab: D 16) Gab: 24 17) Gab: E 18) Gab: 03 19) Gab: A 20) Gab: A 21) Gab: a) Reação: ½ O2(g) + H2(g) H2O(g) Cálculo da entalpia: = + = (½ x 494 + 437) + (–2 x 463) = (247 + 437) + (–926) = –242 kJ mol–1 ou –484 kJ mol–1 b) 2 g ------ 22,4 L ou 2 g ------ 22,7 L 20 g ------ X 20 g ------ X X = 224 L X = 227 L c) O uso de combustíveis fósseis na produção de hidrogênio gera gases poluentes para a atmosfera, tal como mostrado nas reações acima, onde ocorre a produção de monóxido de carbono. 22) Gab: = (744 × 2 + 348 + 413 + 357 + 462) – (744 × 3 + 413 × 2) = 3068 – 3058 = 10 kJ 1 mol 10 kJ 0,005 mol x x = 0,05 kJ Número de oxidação do carbono: 0 23) Gab: B 24) Gab: A 25) Gab: C Lista de Exercícios – Termoquímica (Lei de Hess) 01 - (ACAFE SC) O cloreto de sódio pode ser usado na cozinha, na salga de alimentos e conservação de carnes. Na indústria pode ser usado como matéria prima na produção de gás cloro que este pode ser usado no tratamento de água potável. Considere as reações químicas abaixo. Na(s) + 1/2Cl2(g) Na(g) + Cl(g) = + 230kJ Na(g) + Cl(g) Na+(g) + Cl–(g) = + 147kJ Na(s) + 1/2Cl2(g) NaCl(s) = – 411kJ Calcule o valor de para a reação de síntese do NaCl mostrada abaixo e assinale a alternativa correta. Na+(g) + Cl–(g) NaCl(s) a) –328 kJ b) –34 kJ c) –494 kJ d) –788 kJ 02 - (PUC Camp SP) Considere as seguintes reações de combustão do metano: Combustão completa: CH4 (g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (g); = –891 kJ/mol de CH4 (g) Combustão incompleta: 2CH4 (g) + 3 O2 (g) 2 CO (g) + 4 H2O (g); = –520 kJ/mol de CH4 (g) Para obter a mesma quantidade de energia da combustão completa de 1,0 mol de CH4 (g), é necessário consumir uma quantidade desse gás, em mol, por combustão incompleta, de, aproximadamente, a) 0,4. b) 1,1. c) 1,7. d) 3,4. e) 4,0. 03 - (UEFS BA) I. H2(g) + O2(g) ® H2O(l) DHº = –286kJmol–1 II. C(graf.) + O2(g) ® CO2(g) DHº = –394kJmol–1 III. CH4(g) + 2O2 ® CO2(g) + 2H2O(l) DHº = –891kJmol–1 Utilizando-se a Lei de Hess, é possível calcular a variação de entalpia de uma reação química a partir das entalpias de outras reações que apresentem substâncias comuns à reação desejada Assim, considerando-se as equações termoquímicas de combustão representadas em I, II e III e aplicando a Lei de Hess, é correto afirmar: a) A combustão de 24,0g de metano absorve 1782kJ de energia. b) A entalpia padrão de formação do metano, , é de –75kJ. c) O poder calorífico do carbono grafite, em kJg–1, é superior ao do hidrogênio. d) O valor da energia liberada na combustão do metano independe do estado físico da água. e) A queima de 1,0kg de carbono grafite libera mais calor do que a combustão da mesma massa de metano. 04 - (UFJF MG) A fabricação de diamantes pode ser feita, comprimindo-se grafite a uma temperatura elevada, empregando-se catalisadores metálicos, como o tântalo e o cobalto. As reações de combustão desses dois alótropos do carbono são mostradas a seguir. C(grafite) + O2 (g) ® CO2 (g) DH = – 94,06 kcal.mol–1 C(diamante) + O2 (g) ® CO2 (g) DH = – 94,51 kcal.mol–1 Com base nas reações acima, considere as seguintes afirmações: I. De acordo com a Lei de Hess, a variação de entalpia da transformação do C(grafite) em C(diamante) é – 0,45 kcal.mol–1. II. A queima de 1 mol de C(diamante) libera mais energia do que a queima de 1 mol de C(grafite). III. A formação de CO2(g) é endotérmica em ambos os processos. Assinale a alternativa CORRETA. a) Todas as afirmações estão corretas. b) Somente I e II estão corretas. c) Somente I e III estão corretas. d) Somente II e III estão corretas. e) Somente a afirmação II está correta. 05 - (UFGD MS) A queima de combustíveis fósseis está associada à liberação de gases SOX que, por sua vez, estão relacionados à formação de chuva ácida em determinadas regiões do Planeta. Segundo a lei de Hess, a variação de entalpia de uma transformação química depende somente dos estados iniciais e finais de uma determinada reação. Calcule com base nas equações químicas a seguir, a variação de entalpia da reação de produção de gás SO3(g) liberado na atmosfera pela queima do enxofre contido em um combustível fóssil. a) – 394,6 kJ b) +394,6 kJ c) –199 kJ d) +199 kJ e) –195,6 kJ 06 - (UNIFOR CE) O metano, CH4, é a molécula mais leve que contém carbono. É um gás incolor, inodoro, inflamável sob condições comuns e o principal constituinte de gás natural. Também é conhecido como gás do brejo ou gás do pântano porque é produzido por bactérias que atuam sobre a matéria orgânica sob condições anaeróbicas. A equação da reação de formação do metano é: C (s) + 2 H2 (g) CH4 (g) São dadas as seguintes equações termoquímicas: C (s) + O2 (g) CO2 (g); DH = –393,5 kJ H2 (g) + 1/2 O2 (g) H2O (l); DH = 285,8 kJ A variação de entalpia para a reação de formação de metano é: a) + 149,6 kJ b) - 148,6 kJ c) + 74,8 kJ d) – 74,8 kJ e) +72,8 kJ 07 - (UFRR) Um estudante de química chegou ao Laboratório e observou escrito no quadro duas reações de combustão a seguir: I) Cgrafita + O2(g) CO2(g) II) Cdiamante + O2(g) CO2(g) Logo após chegou o monitor de química e perguntou para ele quantos kcal/mol seriam necessários para transformar grafita em diamante? Observe as alternativas abaixo e assinale a verdadeira. a) -188,6 kcal/mol b) - 0,4 kcal/mol c) + 0,4 kcal/mol d) + 188,6 kcal/mol e) + 4 kcal/mol 08 - (UDESC SC) A reação termite ou termita é uma reação aluminotérmica em que o metal alumínio é oxidado pelo óxido de ferro III, Fe2O3, liberando uma grande quantidade de calor. Em poucos segundos, a reação produz ferro fundido. Dadas as equações: 2Aℓ(s) + O2(g) ® Aℓ2O3(s) DH = –400 kcal mol–1 2Fe(s) + O2(g) ® Fe2O3(s) DH = –200 kcal mol–1 Determine a quantidade de calor liberada na reação a seguir: Fe2O3(s) + 2Aℓ(s) ® Aℓ2O3(s) + 2Fe(s) a) + 400 kcal b) + 200 kcal c) –400 kcal d) –200 kcal e) –100 kcal 09 - (FPS PE) O monóxido de carbono (CO) é um gás incolor, inodoro, insípido que é ligeiramente menos denso do que o ar. Ele é tóxico para os animais hemoglóbicos (incluindo seres humanos), quando encontrado em concentrações acima de 35 ppm (partes por milhão). Este gás pode ser produzido pela combustão de combustíveis fósseis, principalmente nos grandes centros urbanos. Determine a entalpia de formação do CO (reação (1)), a partir das entalpias das reações (2) e (3), a 20ºC e 1 atm, que estão indicadas nas equações termoquímicas a seguir: 1. 2 C(s) + O2(g) 2 CO(g) 2. C(s) + O2(g) CO2(g) = –394 kJ.mol–1 3. 2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g) = –283 kJ.mol–1 a) –505 kJ.mol–1 b) –172 kJ.mol–1 c) –111 kJ.mol–1 d) +172 kJ.mol–1 e) +505 kJ.mol–1 10 - (UEA AM) A entalpia-padrão de formação da água líquida é igual a – 286 kJ/mol e a entalpia-padrão de formação do gelo é igual a – 292 kJ/mol. A partir desses dados, é correto afirmar que a fusão de 1 mol de gelo é um fenômeno a) endotérmico, que absorve 6 kJ. b) endotérmico, que libera 6 kJ. c) endotérmico, que absorve 578 kJ. d) exotérmico, que absorve 6 kJ. e) exotérmico, que libera 578 kJ. 11 - (UDESC SC) A Termoquímica estuda a energia e o calor associados a reações químicas e/ou transformações físicas de substâncias ou misturas. Com relação a conceitos, usados nessa área da química, assinale a alternativa incorreta. a) A quebra de ligação química é um processo endotérmico. Já a formação de ligações são processos exotérmicos. Dessa forma, a variação de entalpia para uma reação química vai depender do balanço energético entre quebra e formação de novas ligações. b) A variação de energia que acompanha qualquer transformação deve ser igual e oposta à energia que acompanha o processo inverso. c) A entalpia H de um processo pode ser definida como o calor envolvido no mesmo, medido à pressão constante. A variação de entalpia do processo permite classificá-lo como endotérmico, quando absorve energia na forma de calor, ou exotérmico quando libera energia. d) O fenômeno de ebulição e o de fusão de uma substância são exemplos de processos físicos endotérmicos. e) A lei de Hess afirma que a variação de energia deve ser diferente, dependendo se um processo ocorrer em uma ou em várias etapas. 12 - (FATEC SP) O éster acetato de etila é utilizado na indústria química como solvente e como flavorizante, para conferir sabor artificial de maçã ou pera aos alimentos. Este composto também pode ser preparado a partir de uma reação de esterificação: CH3–CH2–OH (l) + CH3–COOH (l) CH3–COOCH2–CH3 (l) + H2O (l) Para calcularmos a variação de entalpia da reação, , podemos aplicar a lei de Hess às equações de combustão dos compostos orgânicos presentes na reação de esterificação, apresentadas a seguir. I. CH3–CH2–OH (l) + 3 O2 (g) 2 CO2 (g) + 3 H2O (l) = –1 368 kJ II. CH3COOH (l) + 2 O2 (g) 2 CO2 (g) + 2 H2O (l) = –875 kJ III. CH3COOCH2CH3 (l) + 5 O2 (g) 4 CO2 (g) + 4 H2O (l) = –2 231 kJ Aplicando a lei mencionada, a variação de entalpia da reação de esterificação descrita será, em kJ, igual a a) –12. b) +12. c) –1 738. d) +4 474. e) –4 474. 13 - (UECE) A glicose é produzida no intestino pela degradação dos carboidratos, e transportada pelo sangue até as células onde reage com o oxigênio produzindo dióxido de carbono e água. Para entender a formação da glicose, são fornecidas as seguintes equações: 1. C(s) + O2(g) CO2(g) = –94,1 kcal 2. H2(g) + ½ O2(g) H2O(g) = –68,3 kcal 3. C6H12O6(s) + 6 O2(g) 6CO2(g) + 6 H2O = –673,0 kcal Considerando as reações que conduzem à formação da glicose e apenas as informações acima, pode-se afirmar corretamente que o processo é a) espontâneo. b) não espontâneo. c) endoenergético. d) exoenergético. 14 - (UERJ) Considere os seguintes valores das entalpias-padrão da síntese do HCl, a partir dos mesmos regentes no estado gasoso. • HCl(g): DH0 = –92,5 kJ ´ mol–1 • HCl(l): DH0 = –108,7 kJ ´ mol–1 Calcule a entalpia-padrão, em kJ ´ mol–1, de vaporização do HCl e nomeie duas mudanças de estado físico dessa substância que sejam exotérmicas. 15 - (UEM PR) Assinale o que for correto. 01. Pelo enunciado da lei de Hess, o valor da variação de entalpia depende somente dos estados inicial, intermediário e final. 02. Na mudança de fase, à pressão constante de uma certa substância, há troca de calor com o ambiente. Um exemplo disso é a fusão de uma barra de gelo de 1 grama, na qual são absorvidos aproximadamente 330 joules. Considere a entalpia de fusão da água igual a 6 kJ.mol–1. 04. Quando duas barras de cobre metálico de massas iguais, com uma delas estando a 298 K e a outra a 373 K, são colocadas em contato até atingirem o equilíbrio térmico, as temperaturas de ambas se modificam gradualmente até se igualarem. A energia transferida entre essas duas barras é denominada temperatura. 08. Em dias quentes de verão, o indivíduo procura se refrescar de diversas maneiras. Uma delas consiste no ato de se molhar. O processo de resfriamento do corpo se dá pela evaporação das moléculas de água sobre a pele molhada, as quais, passando para o estado gasoso, liberam calor, diminuindo a temperatura corpórea, causando a sensação de frescor. 16. Na formação de dióxido de carbono gasoso a partir de CO (g) + 1/2 O2 (g), a entalpia padrão de combustão é –283 kJ.mol–1. A partir de carbono na forma grafite (C(graf)) reagindo com oxigênio gasoso (O2(g)) são formados CO (g) + 1/2 O2 (g) e a entalpia padrão de combustão é –110,5 kJ.mol–1. Com base nessas informações, a formação de CO2 gasoso a partir de C(graf) + O2 (g) é um processo que libera calor. 16 - (UEL PR) Um dos maiores problemas do homem, desde os tempos pré-históricos, é encontrar uma maneira de obter energia para aquecê-lo nos rigores do inverno, acionar e desenvolver seus artefatos, transportá-lo de um canto a outro e para a manutenção de sua vida e lazer. A reação de combustão é uma maneira simples de se obter energia na forma de calor. Sobre a obtenção de calor, considere as equações a seguir. C(grafite) + O2(g) ® CO2(g) DH = –94,1 kcal H2O(l) ® H2(g) + O2(g) DH = +68,3 kcal C(grafite) + 2H2(g) ® CH4(g) DH = –17,9 kcal Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o valor do calor de combustão (DH) do metano (CH4) na equação a seguir. CH4(g)+ 2O2(g) ® CO2(g)+ 2H2O(l) a) –212,8 kcal b) –144,5 kcal c) –43,7 kcal d) +144,5 kcal e) +212,8 kcal 17 - (UFG GO) A variação de entalpia (DH) é uma grandeza relacionada à variação de energia que depende apenas dos estados inicial e final de uma reação. Analise as seguintes equações químicas: i) C3H8(g) + 5 O2(g) ® 3 CO2(g) + 4 H2O(l) DHº = –2.220 kJ ii) C(grafite) + O2(g) ® CO2(g) DHº = –394 kJ iii) H2(g) + ½ O2(g) ® H2O(l) DHº = –286 kJ Ante o exposto, determine a equação global de formação do gás propano e calcule o valor da variação de entalpia do processo. 18 - (UNIFOR CE) São dadas as equações termoquímicas para a formação da água a partir dos elementos: H2(g) + 1/2 O2 (g) ® H2O (s); DH = –70 kcal/mol. H2(g) + 1/2 O2 (g) ® H2O (l); DH2 = –68,3 kcal/mol. H2(g) + 1/2 O2 (g) ® H2O (v); DH = –57,8 kcal/mol. A partir das afirmativas abaixo: I. O valor de DH maior que zero indica que as reações são exotérmicas. II. A transformação H2O (v) ® H2O (l) libera 10,5 kcal/mol. III. O calor de solidificação da água vale –12,2 kcal/mol. IV. A energia de 1 mol de H2O no estado vapor é maior que a energia que 1 mol de H2O (l). V. A formação de água a partir do hidrogênio libera calor. É VERDADEIRO apenas o que se afirma em: a) I, II e III. b) III, IV e V. c) II, IV e V. d) I, III e IV e) II, III e V. 19 - (PUC MG) Considere as reações: 2H2(g) + O2(g) ® 2H2O(l) DH0 = –571,6 kJ 2C(s) + H2(g) ® C2H2(g) DH0 = 226,7 kJ 2C2H2(g) + 5O2 ® 4CO2(g) + 2H2O(l) DH0 = –2599,2 kJ Assinale a entalpia padrão de formação do dióxido de carbono em kJ mol–1. a) +393,5 b) –797 c) –393,5 d) +797 20 - (UDESC SC) Considere as seguintes reações e suas variações de entalpia, em kJ/mol. CO(g) + H2(g) ® C (s) + H2O(g) DH = –150 kJ/mol CO(g) + ½ O2(g) ® CO2(g) DH = –273 kJ/mol H2(g) + ½ O2(g) ® H2O(g) DH = –231 kJ/mol Pode-se afirmar que a variação de entalpia, para a combustão completa de 1 mol de C(s), formando CO2(g), é: a) – 654 kJ/mol b) – 504 kJ/mol c) + 504 kJ/mol d) + 654 kJ/mol e) – 354 kJ/mol 21 - (IFGO) O cloreto de chumbo (II) é uma substância que ocorre naturalmente no mineral cotunnite, encontrado próximo a vulcões. É um composto insolúvel e pode ser utilizado na síntese do cloreto de chumbo IV, cujas equações termoquímicas são representadas a seguir. I. Pb(s) + Cl2(g) ® PbCl2 (s) DH = –359,4 kcal II. Pb(s) + 2 Cl2(g) ® PbCl4 (s) DH = –329,3 kcal É correto afirmar que a variação da entalpia DH0, para a reação Pb(s) + 2 Cl2(g) ® PbCl4 (s), é: a) –30,1 kJ b) +30,1 kJ c) –60,2 kJ d) +688,7 kJ e) –688,7 kJ 22 - (UERJ) A equação química abaixo representa a reação da produção industrial de gás hidrogênio. H2O (g) + C (s) ® CO (g) + H2 (g) Na determinação da variação de entalpia dessa reação química, são consideradas as seguintes equações termoquímicas, a 25 °C e 1 atm: H2 (g) + O2 (g) ® H2O (g) DHº = –242,0 kJ C (s) + O2 (g) ® CO2 (g) DHº = –393,5 kJ O2 (g) + 2 CO (g) ® 2 CO2 (g) DHº = –477,0 kJ Calcule a energia, em quilojoules, necessária para a produção de 1 kg de gás hidrogênio e nomeie o agente redutor desse processo industrial. 23 - (UNICAMP SP) Uma reportagem em revista de divulgação científica apresenta o seguinte título: Pesquisadores estão investigando a possibilidade de combinar hidrogênio com dióxido de carbono para produzir hidrocarbonetos, com alto poder energético, “ricos em energia”. O texto da reportagem explicita melhor o que está no título, ao informar que “em 2014 um grupo de pesquisadores desenvolveu um sistema híbrido que usa bactérias e eletricidade, conjuntamente, em um coletor solar, para gerar hidrogênio a partir da água, e fazer sua reação com dióxido de carbono, para produzir isopropanol”, como representa a equação a seguir. a) Considerando que a entalpia padrão de formação da água é -286 kJ/mol, qual é a quantidade de energia que seria utilizada na produção de 1 mol de isopropanol, a partir de água e CO2, da maneira como explica o enunciado acima? b) Qual seria a energia liberada pela queima de 90 gramas de isopropanol obtido dessa maneira? Considere uma combustão completa e condição padrão. 24 - (ENEM) O benzeno, um importante solvente para a indústria química, é obtido industrialmente pela destilação do petróleo. Contudo, também pode ser sintetizado pela trimerização do acetileno catalisada por ferro metálico sob altas temperaturas, conforme a equação química: 3 C2H2 (g) C6H6 (l) A energia envolvida nesse processo pode ser calculada indiretamente pela variação de entalpia das reações de combustão das substâncias participantes, nas mesmas condições experimentais: I. C2H2 (g) + O2 (g) 2 CO2 (g) + H2O (l) kcal/mol II. C6H6 (l) + O2 (g) 6 CO2 (g) + 3 H2O (l) kcal/mol A variação de entalpia do processo de trimerização, em kcal, para a formação de um mol de benzeno é mais próxima de a) –1 090. b) –150. c) –50. d) +157. e) +470. 25 - (Mackenzie SP) O craqueamento (craking) é a denominação técnica de processos químicos na indústria por meio dos quais moléculas mais complexas são quebradas em moléculas mais simples. O princípio básico desse tipo de processo é o rompimento das ligações carbono-carbono pela adição de calor e/ou catalisador. Um exemplo da aplicação do craqueamento é a transformação do dodecano em dois compostos de menor massa molar, hexano e propeno (propileno), conforme exemplificado, simplificadamente, pela equação química a seguir: C12H26(l) ® C6H14(l) + 2 C3H6(g) São dadas as equações termoquímicas de combustão completa, no estado-padrão para três hidrocarbonetos: C12H26(l) + O2(g) ® 12 CO2(g) + 13 H2O(l) DHºC = –7513,0 kJ/mol C6H14(g) + O2(g) ® 6 CO2(g) + 7 H2O(l) DHºC = –4163,0 kJ/mol C3H6(g) + O2(g) ® 3 CO2(g) + 3 H2O(l) DHºC = –2220,0 kJ/mol Utilizando a Lei de Hess, pode-se afirmar que o valor da variação de entalpia-padrão para o craqueamento do dodecano em hexano e propeno, será a) –13896,0 kJ/mol. b) –1130,0 kJ/mol. c) +1090,0 kJ/mol. d) +1130,0 kJ/mol. e) +13896,0 kJ/mol. 26 - (UEM PR) Considere as reações termoquímicas abaixo (a 25 ºC e 1 atm) e assinale o que for correto. S(s) + O2(g) ® SO2(g) DHf = –297 kJ/mol C(s) + O2(g) ® CO2(g) DHf = –394 kJ/mol C(s) + 2S(s) ® CS2(l) DHf = +88 kJ/mol 01. A variação de entalpia para a reação abaixo é igual a –1076 kJ/mol: CS2(l) + 3O2(g) ® CO2(g) + 2SO2(g). 02. A energia envolvida na reação abaixo é exotérmica: CO2(g) + 2SO2(g) ® CS2(g) + 3O2(g). 04. A reação de formação de um mol de CO2(g) libera maior quantidade de energia do que a reação de formação de um mol de SO2(g). 08. A energia envolvida na reação de formação de 2 mols de CO2(s), a partir de carvão e de oxigênio, é 788 kJ/mol. 16. A reação de formação do CS2(l), a partir de carvão e de enxofre, é endotérmica. 27 - (Mackenzie SP) A hidrogenação do acetileno é efetuada pela reação desse gás com o gás hidrogênio, originando, nesse processo, o etano gasoso, como mostra a equação química abaixo. C2H2(g) + 2 H2(g) ® C2H6(g) É possível determinar a variação da entalpia para esse processo, a partir de dados de outras equações termoquímicas, por meio da aplicação da Lei de Hess. C2H2(g) + O2(g) ® 2 CO2(g) + H2O(l) DHºC = –1301 kJ/mol C2H6(g) + O2(g) ® 2 CO2(g) + 3 H2O(l) DHºC = –1561 kJ/mol H2(g) + O2(g) ® H2O(l) DHºC = –286 kJ/mol Assim, usando as equações termoquímicas de combustão no estado-padrão, é correto afirmar que a variação da entalpia para a hidrogenação de 1 mol de acetileno, nessas condições, é de a) – 256 kJ/mol. b) – 312 kJ/mol. c) – 614 kJ/mol. d) – 814 kJ/mol. e) – 3148 kJ/mol. TEXTO: 1 - Comum à questão: 28 A chuva ácida é um fenômeno causado pela poluição da atmosfera. Ela pode acarretar problemas para o solo, água, construções e seres vivos. Um dos responsáveis por este fenômeno é o gás SO3 que reage com a água da chuva originando ácido sulfúrico. O SO3 não é um poluente produzido diretamente pelas fontes poluidoras, mas é formado quando o SO2, liberado pela queima de combustíveis fósseis, reage com o oxigênio do ar. Esta reação é representada pela equação mostrada a seguir. 2SO2(g) + O2(g) ® 2SO3(g) 28 - (UEL PR) As reações de formação do SO2(g) e do SO3(g) são exotérmicas, e as variações de entalpias destas reações são 297kJ mol–1 e 396kJ mol–1, respectivamente. Assinale a alternativa que apresenta corretamente a quantidade de energia envolvida na reação entre 1, 0 mol de SO2 gasoso e oxigênio gasoso, assim como o tipo de processo. a) 99,0 kJ, endotérmico b) 99,0 kJ, exotérmico c) 198 kJ, endotérmico d) 198 kJ, exotérmico e) 693 kJ, endotérmico TEXTO: 2 - Comum à questão: 29 A obesidade na infância tem sido um dos motivos de bullying na escola. Esta doença é proveniente do excesso de alimentos que liberam grande quantidade de energia que não é totalmente utilizada pelo organismo, sendo armazenado em forma de gordura. A sacarose (C12H22O11) e a glicose (C6H12O6), carboidratos presentes em doces, sorvetes e refrigerantes, são os principais responsáveis por essa doença na infância, pois a digestão completa de apenas 1 mol desses carboidratos libera grande quantidade de energia, a saber: · 1 mol de sacarose libera -5635 kJ/mol (considerando temperatura de 25ºC e pressão de 1 atm), · a variação de entalpia envolvida na obtenção de glicose a partir do carbono está representado na equação1: Eq. 1: 6C(s) + 6H2(g) + 3O2(g) ® C6H12O6(s) DH1 = –1275 kJ 29 - (UEPA) A variação de entalpia envolvida na ingestão de 1 mol de glicose por uma criança é: Dados: Eq. 2: C(s) + O2(g) ® CO2(g) DH2 = –394 kJ Eq. 3: H2(g) + O2(g) ® H2O(i) DH3 = –286 kJ a) – 2805 kJ b) – 1275 kJ c) + 1275 kJ d) + 2805 kJ e) + 5635 kJ TEXTO: 3 - Comum à questão: 30 Os cervejeiros aprenderam logo a induzir a fermentação, mas demoraram séculos para identificar os agentes que transformavam o açúcar em álcool e gás carbônico. As leveduras, fungos microscópicos, só foram identificadas no século 19. O tipo de fermentação divide as cervejas em dois grandes grupos: lager (que fermenta entre 8 e 16 ºC) e ale (que fermenta entre 14 e 25 ºC). (Superinteressante, fevereiro de 2016.) As equações do processo de fermentação alcoólica da sacarose estão representadas a seguir. I. II. 30 - (UEFS BA) Considere as seguintes entalpias padrão de formação: C(s) + O2(g) CO2(g); kJ/mol 6C(s) + 6H2(g) + 3O2(g) C6H12O6(s) ; kJ/mol 2C(s) + 3H2(g) + O2(g) C2H6O(l); kJ/mol Para a reação representada na equação II, a variação de entalpia, calculada com base nos dados fornecidos, corresponde a a) –2 617 kJ/mol. b) –604 kJ/mol. c) –67 kJ/mol. d) +604 kJ/mol. e) +67 kJ/mol. GABARITO 1) Gab: D 2) Gab: C 3) Gab: B 4) Gab: E 5) Gab: A 6) Gab: D 7) Gab: C 8) Gab: D 9) Gab: A 10) Gab: A 11) Gab: E 12) Gab: A 13) Gab: D 14) Gab: Solidificação Condensação ou liquefação 15) Gab: 18 16) Gab: A 17) Gab: Para se obter a equação balanceada de síntese do gás propano e calcular a variação de entalpia do processo, deve-se lembrar que a entalpia é uma grandeza extensiva, ou seja, varia conforme o número de mols da reação. Portanto, deve-se modificar cada equação de combustão conforme a seguir i) C3H8(g) + 5 O2(g) ® 3 CO2(g) + 4 H2O(l) DHº = –2.220 kJ (inverter a equação e o sinal de DHº) 3 CO2(g) + 4 H2O(l) ® C3H8(g) + 5 O2(g) DHº = +2.220 kJ ii) C(grafite) + O2(g) ® CO2(g) DHº = –394 kJ (manter a equação e multiplicar por 3) 3 C(grafite) + 3 O2(g) ® 3 CO2(g) DHº = 3 x (–394 kJ) = –1.182 kJ iii) H2(g) + ½ O2(g) ® H2O(l) DHº = –286 kJ (manter a equação e multiplicar por 4) 4 H2(g) + 2 O2(g) ® 4 H2O(l) DHº = 4 x (–286 kJ) = –1.144 kJ Somando-se as novas equações e seus respectivos valores de DH: 3 CO2(g) + 4 H2O(l) ® C3H8(g) + 5 O2(g) DHº = +2.220 kJ 3 C(grafite) + 3 O2(g) ® 3 CO2(g) DHº = –1.182 kJ 4 H2(g) + 2 O2(g) ® 4 H2O(l) DHº = –1.144 kJ _____________________________________________ 3 C(grafite) + 4 H2(g) ® C3H8(g) DHº = –106 kJ 18) Gab: C 19) Gab: C 20) Gab: E 21) Gab: B 22) Gab: 4,35 ´ 104 kJ Carbono 23) Gab: a) O enunciado indica que o hidrogênio deve ser produzido a partir da água. Assim: H2O H2 + O2 O hidrogênio assim produzido será utilizado para produzir o álcool, de acordo com a equação: kJ/mol. Multiplicando-se a primeira equação por 4 e combinando-se as duas equações (Lei de Hess), obtém-se: 4 H2O 4 H2 + 2 O2 = 4 286 kJ/mol 3 CO2 + 4 H2 C3H8O + 2,5 O2 = +862 kJ/mol. Somando-se estas duas equações, obtém-se a equação de formação de isopropanol a partir de CO2 e água, com a liberação de (1144 + 862), ou seja, 2006 kJ de energia por mol de isopropanol formado. b) A massa molar do isopropanol é de (36 + 8 16), ou seja, 60 g mol–1. 90 gde isopropanol correspondem a 1,5 mol. A equação de combustão do isopropanol é o inverso da equação de sua formação, como se obteve no item a: C3 H8O + 4,5 O2 3 CO2 + 4 H2O = –2006 kJ/mol. Assim, a queima de um mol de isopropanol liberará 2006 kJ de energia. Se for queimado 1,5 mol de isopropanol, a energia liberada será de (2006 1,5) kJ, ou seja, 3009 kJ. 24) Gab: B 25) Gab: C 26) Gab: 21 27) Gab: B 28) Gab: B 29) Gab: A 30) Gab: C Lista de Exercícios – Termoquímica e Cálculo Estequiométrico 01 - (ACAFE SC) O nitrato de amônio pode ser utilizado na fabricação de fertilizantes, herbicidas e explosivos. Sua reação de decomposição está representada abaixo: NH4NO3(s) N2O(g) + 2H2O(g) = –37 kJ A energia liberada (em módulo) quando 90g de água é formada por essa reação é: Dados: H: 1g/mol; O: 16g/mol; N: 14 g/mol. a) 74 kJ. b) 92,5 kJ. c) 185 kJ. d) 41,6 kJ. 02 - (UEFS BA) C(s) + O2(g) CO2(g) = –408kJmol–1 A análise de uma amostra de 200g do carvão, utilizado como combustível em uma termelétrica, revelou a presença de 10%, em massa, de impurezas não combustíveis. Considerando-se essas informações e que a combustão do carvão puro está representado pela equação química, é correto afirmar: a) O poder calorífico do carvão puro é de 68kJg–1. b) A combustão completa da amostra analisada libera 6120kJ de energia. c) A quantidade de matéria de carbono presente na amostra é de, aproximadamente, 16,7mol. d) A liberação de 1,2×1024moléculas de CO2(g) para a atmosfera requer a queima completa de 12g de carvão. e) O volume de dióxido de carbono, CO2(g), liberado na queima de 36g de carvão puro é de 75L, medidos nas CNTP. 03 - (UEFS BA) A alimentação balanceada deve incluir alimentos essenciais para a manutenção e o funcionamento do organismo, como as vitaminas, as proteínas, os carboidratos e os lipídios. Um dos cuidados que deve ser adotado é verificar o conteúdo calórico de nutrientes, a exemplo de carboidratos, 16,8kJg–1, e de lipídios, 37,8kJg–1. Considerando-se essas informações e as propriedades das substâncias químicas constituintes de nutrientes encontrados nos alimentos, é correto afirmar: a) O conteúdo calórico de 2,0g de glicose é maior do que o associado a 1,0g de azeite de oliva. b) A energia fornecida por 20,0g de sacarose, C12H22O11(s), composto obtido da cana-de-açúcar, é de 336kJ. c) A vitamina C tem propriedades antioxidantes porque libera radicais livres durante o metabolismo celular. d) A proteína é uma substância química produzida a partir da combinação de ácidos carboxílicos insaturados de cadeia carbônica longa. e) O ácido palmítico, CH3(CH2)14COOH, é um composto insaturado encontrado em óleos vegetais e utilizado na obtenção de margarinas por hidrogenação. 04 - (UFT TO) Uma das etapas na recuperação industrial do zinco, a partir do minério de sulfeto de zinco é a ustulação, isto é, a conversão de ZnS em ZnO por aquecimento: 2ZnS(s) + 3O2(g) 2ZnO(s) + 2SO2(g) = –879 kJ/mol O calor liberado (em kJ) por grama de ZnS é: Dados: massa atômica (g/mol) Zn = 65; S = 32; O = 16 a) –4,5 kJ b) –6,5 kJ c) –8,0 kJ d) –10 kJ e) –12 kJ 05 - (ENEM) O urânio é um elemento cujos átomos contêm 92 prótons, 92 elétrons e entre 135 e 148 nêutrons. O isótopo de urânio 235U é utilizado como combustível em usinas nucleares, onde, ao ser bombardeado por nêutrons, sofre fissão de seu núcleo e libera uma grande quantidade de energia (2,35 1010 kJ/mol). O isótopo 235U ocorre naturalmente em minérios de urânio, com concentração de apenas 0,7%. Para ser utilizado na geração de energia nuclear, o minério é submetido a um processo de enriquecimento, visando aumentar a concentração do isótopo 235U para, aproximadamente, 3% nas pastilhas. Em décadas anteriores, houve um movimento mundial para aumentar a geração de energia nuclear buscando substituir, parcialmente, a geração de energia elétrica a partir da queima do carvão, o que diminui a emissão atmosférica de CO2 (gás com massa molar igual a 44 g/mol). A queima do carvão é representada pela equação química: C (s) + O2 (g) CO2 (g) Qual é a massa de CO2, em toneladas, que deixa de ser liberada na atmosfera, para cada 100 g de pastilhas de urânio enriquecido utilizadas em substituição ao carvão como fonte de energia? a) 2,10 b) 7,70 c) 9,00 d) 33,0 e) 300 06 - (PUC RJ) A decomposição de uma amostra de carbonato de cálcio consumiu 266 kJ. A partir desse resultado e da equação termoquímica abaixo, conclui-se que: CaCO3(s) ® CaO(s) + CO2(g); DH = +133 kJ mol–1 a) A reação de decomposição do CaCO3 é exotérmica. b) A massa de CaCO3 que se decompôs foi 200 g. c) O volume de CO2 formado ocupa 22,4 L a 1 atm e 0 ºC. d) Não há variação de energia nesse processo reacional. e) A massa produzida de CO2 é igual a 44 g. 07 - (Fac. Anhembi Morumbi SP) A equação descreve, de forma simplificada, o processo de respiração celular em organismos aeróbicos. C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) ® 6 CO2 (g) + 6 H2O (l) Dado: DH0combustão = –2 802,7 kJ/mol. Caso 1,00 g de glicose (C6H12O6) reaja conforme a equação apresentada, é correto afirmar que a) 31 kJ de energia serão absorvidos do organismo. b) 31 kJ de energia serão liberados para o organismo. c) 15 kJ de energia serão absorvidos do organismo. d) 15 kJ de energia serão liberados para o organismo. e) 62 kJ de energia serão liberados para o organismo. 08 - (UNESP SP) Considere a decomposição da água oxigenada, em condições normais, descrita pela equação: H2O2(l) ® H2O(l) + ½ O2(g) DH = – 98,2 kJ/mol Com base na informação sobre a variação de entalpia, classifique a reação como exotérmica ou endotérmica e justifique sua resposta. Calcule a variação de entalpia na decomposição de toda a água oxigenada contida em 100 mL de uma solução aquosa antisséptica que contém água oxigenada na concentração de 3 g/100 mL. 09 - (ENEM) Considera-se combustível aquele material que, quando em combustão, consegue gerar energia. No caso dos biocombustíveis, suas principais vantagens de uso são a de serem oriundos de fontes renováveis e a de serem menos poluentes que os derivados de combustíveis fósseis. Por isso, no Brasil, tem-se estimulado o plantio e a industrialização de sementes oleaginosas para produção de biocombustíveis. No quadro, estão os valores referentes à energia produzida pela combustão de alguns biocombustíveis: Disponível em: http://www.biodieselecooleo.com.br. Entre os diversos tipos de biocombustíveis apresentados no quadro, aquele que apresenta melhor rendimento energético em massa é proveniente a) da soja. b) do dendê. c) do babaçu. d) da mamona. e) da cana-de-açúcar. 10 - (PUC Camp SP) Considere as equações termoquímicas referentes à queima de carbono: I. C (s) + O2 (g) ® CO2 (g); DH = - 393,5 kJ/mol de C (s) II. C (s) + ½ O2 (g) ® CO (g); DH = - 110,5 kJ/mol de C (s) Para obter a mesma quantidade de energia liberada na queima de 1 mol de carbono na equação I, deve-se queimar, conforme a reação II, uma massa de carbono correspondente a, aproximadamente, Dado: Massa molar do C = 12 g/mol a) 55 g b) 43 g c) 21 g d) 17 g e) 12 g 11 - (PUC RS) O metano é uma substância combustível muito usada na indústria e em veículos, sendo o principal componente do gás natural veicular (GNV). Uma das principais vantagens do metano é o alto teor energético associado a uma produção moderada de gases de efeito estufa na combustão completa. Sob condições padrão, a combustão completa de um mol de metano libera 890 kJ de energia térmica. Em relação ao texto, é correto afirmar que a) a queima de 160 g de metano gera ao todo 160 g de produtos, que são gás carbônico e água. b) o metano é um hidrato de carbono ou carboidrato, pois é composto de carbono e hidrogênio. c) a combustão completa de 80 g de metano é um processo exotérmico e tem = –4450 kJ. d) a combustão completa de um mol de metano produz um mol de CO e dois mols de H2O. e) o metano contém ligações covalentes simples entre os átomos de carbono. 12 - (PUC Camp SP) O chocolate consiste de 8% de proteínas, 60% de carboidratos e de 30% de gorduras. Como se pode ver, a quantidade de gorduras está acima do que é desejável para um alimento. Isso pode ser traduzido em altas calorias: por exemplo, uma barra de chocolate de 100 g fornece 520 kcal. (Adaptado de: http://brasilescola.uol.com.br) Uma pessoa, durante uma corrida, gasta 650 kcal. Para repor essa energia, comendo apenas chocolate, deve ingerir, em gramas, uma quantidade desse alimento de, aproximadamente, a) 541. b) 468. c) 345. d) 125. e) 226. 13 - (UNESP SP) Em 1840, o cientista Germain Henri Hess (1802-1850) enunciou que a variação de entalpia em uma reação química é independente do caminho entre os estados inicial e final da reação, sendo igual à soma das variações de entalpias em que essa reação pode ser desmembrada. Durante um experimento envolvendo a Lei de Hess, através do calor liberado pela reação de neutralização de uma solução aquosa de ácido cianídrico (HCN) e uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH), foi obtido o valor de 2,9 kcal mol–1 para a entalpia nesta reação. Sabendo que a entalpia liberada pela neutralização de um ácido forte e uma base forte é de 13,3 kcal mol–1, que o ácido cianídrico é um ácido muito fraco e que o hidróxido de sódio é uma base muito forte, calcule a entalpia de ionização do ácido cianídrico em água e apresente as equações químicas de todas as etapas utilizadas para esse cálculo. 14 - (FUVEST SP) O biogás pode substituir a gasolina na geração de energia. Sabe-se que 60%, em volume, do biogás são constituídos de metano, cuja combustão completa libera cerca de 900 kJ/mol. Uma usina produtora gera 2.000 litros de biogás por dia. Para produzir a mesma quantidade de energia liberada pela queima de todo o metano contido nesse volume de biogás, será necessária a seguinte quantidade aproximada (em litros) de gasolina: a) 0,7 b) 1,0 c) 1,7 d) 3,3 e) 4,5 Note e adote: Volume molar nas condições de produção de biogás: 24 L/mol; energia liberada na combustão completa da gasolina: 4,5 104 kJ/L. 15 - (UEG GO) Os hidrocarbonetos são largamente utilizados como combustíveis devido ao seu alto poder calorífico. Dentre eles destacam-se o metano e o butano, os quais apresentam calores de combustão iguais a 208 e 689 kcal.mol–1, respectivamente. A energia produzida, em kcal. mol–1, pela combustão completa de 1000 g de uma mistura de metano e butano na proporção em massa de 2 partes do primeiro para 3 partes do segundo, será aproximadamente a) 11900 b) 13000 c) 12300 d) 19300 16 - (UECE) A glicose que ingerimos no cotidiano sofre uma degradação para fornecer energia ao nosso organismo, reagindo com oxigênio e produzindo água e dióxido de carbono. De acordo com a American Heart Association (AHA), a quantidade máxima de açúcar adicionado que um homem pode comer por dia é 37,5 g (9 colheres de chá) que correspondem a 150 calorias. A massa de gás carbônico produzida dentro desse limite será a) 45 g. b) 50 g. c) 55 g. d) 60 g. 17 - (UEPG PR) Dadas as equações abaixo, que representam a combustão dos compostos metanol e etanol, e considerando iguais as densidades dos dois líquidos, assinale o que for correto. Dados: C = 12; O = 16; H = 1 I) CH4O(l) + 3/2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g) = –726 kJ/mol II) C2H6O(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(g) = –1368 kJ/mol 01. Na combustão de volumes iguais dos dois compostos, o etanol libera maior quantidade de calor. 02. Volumes iguais dos dois compostos apresentam massas iguais. 04. Nas CNTP, a queima de 1 mol de etanol consome 22,4 L de O2. 08. 32 g de metanol liberam 726 kJ de calor. 18 - (UECE) A sacarose, formada a partir da glicose e da frutose, é o açúcar comercial encontrado na cana-de-açúcar, nas frutas e raízes como a beterraba. A sacarose (C12H22O11) reage com o oxigênio produzindo dióxido de carbono e água, e liberando 83,70 kcal/mol na pressão de 1 atm. A corrente sanguínea absorve, em média, 26 mols de O2 ao dia. Para produzir essa massa de oxigênio são liberadas a) 181,35 kcal. b) 90,67 kcal. c) 136,01 kcal. d) 68,05 kcal. 19 - (ENEM) O quadro apresenta o consumo médio urbano de veículos do mesmo porte que utilizam diferentes combustíveis e seus respectivos preços. No caso do carro elétrico, o consumo está especificado em termos da distância percorrida em função da quantidade de energia elétrica gasta para carregar suas baterias. * Valores aferidos em agosto de 2012. Considerando somente as informações contidas no quadro, o combustível que apresenta o maior custo por quilômetro rodado é o(a) a) diesel. b) etanol. c) gasolina. d) eletricidade. e) gás natural. 20 - (ENEM) Para comparar a eficiência de diferentes combustíveis, costuma-se determinar a quantidade de calor liberada na combustão por mol ou grama de combustível. O quadro mostra o valor de energia liberada na combustão completa de alguns combustíveis. As massas molares dos elementos H, C e O são iguais a 1 g/mol, 12 g/mol e 16 g/mol, respectivamente ATKINS, P. Princípios de química. Qual combustível apresenta maior liberação de energia por grama? a) Hidrogênio. b) Etanol. c) Metano. d) Metanol. e) Octano. 21 - (UCS RS) O etino é um gás incolor e de odor desagradável que pode ser obtido facilmente em laboratório, a partir da reação entre o carbeto de cálcio e a água. Sua queima atinge temperaturas muito elevadas e, devido ao seu poder calorífico, é frequentemente utilizado em maçaricos para corte e solda de metais. A equação termoquímica abaixo representa a reação de combustão do etino: C2H2 (g) + 5/2 O2 (g) ® 2 CO2 (g) + H2O (ℓ) DH = –1.299,6 kJ/mol Com base nessas informações, analise as proposições a seguir quanto à veracidade (V) ou falsidade (F). ( ) A energia liberada na combustão de 6,5 g de etino é de 324,9 kJ. ( ) A reação de combustão do etino é endotérmica, uma vez que a entalpia dos produtos é maior que a dos reagentes. ( ) A adição de um catalisador irá diminuir a quantidade total de energia liberada pela reação. Assinale a alternativa que preenche correta e respectivamente os parênteses, de cima para baixo. a) F – F – F b) F – F – V c) F – V – F d) V – V – V e) V – F – F 22 - (PUC RS) O isoctano líquido (C8H18) e o gás hidrogênio são importantes combustíveis. O primeiro está presente na gasolina; o segundo, na propulsão de foguetes. As entalpias aproximadas de formação do gás carbônico, do vapor de água e do isoctano líquido (C8H18) são, respectivamente, –393, –242 e –259 kJ/mol. A partir desses dados, o calor liberado na combustão de 1 kg de hidrogênio gasoso é, aproximadamente, ________ vezes maior do que o calor liberado na combustão de 1 kg de isoctano líquido. a) 0,4 b) 0,9 c) 2,7 d) 33,0 e) 53,2 23 - (UDESC SC) Em uma aula de Química Geral, o professor falava sobre termoquímica – energia produzida por materiais orgânicos” e, para esclarecer seus alunos, ele falou: “Sabe-se que materiais orgânicos como fezes de animais, se armazenadas dentro de câmaras e colocadas sobre determinadas condições de pressão e temperatura, podem produzir biogás, composto, principalmente, de metano” e concluiu: “o calor de combustão do metano à pressão constante é –880 kJ/mol”. Com base nestas informações, assinale a alternativa correta. a) O metano é um líquido inflamável à pressão atmosférica. b) Na molécula de metano cada átomo de hidrogênio é ligado ao átomo de carbono por ligações covalentes e possui estrutura piramidal. c) A combustão do gás metano é um processo endotérmico. d) A entalpia dos produtos é maior que a dos reagentes. e) A queima de 5,0 Kg de gás metano libera uma energia de 2,75 108J. 24 - (UDESC SC) Previsões acerca da diminuição da oferta de combustíveis fósseis impulsionam o desenvolvimento de combustíveis alternativos de fácil obtenção, que liberam grande quantidade de energia por grama de material, conhecido como densidade energética, e cujos produtos contribuem para a redução do impacto ambiental. Com relação à tabela e às informações, analise as proposições. I. O combustível com maior densidade energética é o hidrogênio, cuja combustão libera água. II. O combustível com maior densidade energética é o propano, cuja combustão libera dióxido de carbono e água. III. O etanol tem densidade energética maior que o metano e hidrogênio, tornando-se mais vantajoso, sendo que sua queima libera dióxido de carbono e água. IV. O etanol tem a menor densidade energética, no entanto, é de grande interesse comercial e ambiental, pois é derivado de biomassa disponível no Brasil e sua combustão libera somente água. V. Somente hidrogênio e metano não são combustíveis fósseis, o que justifica a menor densidade energética destas substâncias, quando comparados aos demais combustíveis da tabela. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. b) Somente a afirmativa I é verdadeira. c) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas IV e V são verdadeiras. e) Somente a afirmativa V é verdadeira. 25 - (IFSC) Na combustão completa da gasolina (octano), são liberados aproximadamente 5.500 kJ/mol de energia. Com base nesta informação, assinale no cartão-resposta a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. Se forem utilizados 11,4 Kg de gasolina na combustão, serão liberados 550.000 kJ de energia. 02. Para cada mol de água formada nesta reação, são liberados aproximadamente 611 kJ de energia. 04. Cada mol de octano necessita de 25 mols de gás oxigênio para que ocorra a sua combustão completa. 08. Essa é uma reação endotérmica; por isso, a gasolina não entra em combustão espontaneamente, necessitando de calor inicial para que a reação ocorra. 16. Nesta reação, para cada mol de gás carbônico formado, são consumidos quatro mols de gás oxigênio. 26 - (UNICAMP SP) Um artigo científico recente relata um processo de produção de gás hidrogênio e dióxido de carbono a partir de metanol e água. Uma vantagem dessa descoberta é que o hidrogênio poderia assim ser gerado em um carro e ali consumido na queima com oxigênio. Dois possíveis processos de uso do metanol como combustível num carro – combustão direta ou geração e queima do hidrogênio – podem ser equacionados conforme o esquema abaixo: CH3OH(g) + 3/2 O2(g) ® CO2(g) + 2 H2O(g) combustão direta CH3OH(g) + H2O(g) ® CO2(g) + 3H2(g) geração e queima de H2(g) + ½ O2(g) ® H2O(g) hidrogênio De acordo com essas equações, o processo de geração e queima de hidrogênio apresentaria uma variação de energia a) diferente do que ocorre na combustão direta do metanol, já que as equações globais desses dois processos são diferentes. b) igual à da combustão direta do metanol, apesar de as equações químicas globais desses dois processos serem diferentes. c) diferente do que ocorre na combustão direta do metanol, mesmo considerando que as equações químicas globais desses dois processos sejam iguais. d) igual à da combustão direta do metanol, já que as equações químicas globais desses dois processos são iguais. 27 - (FUVEST SP) O biogás, produzido por digestão anaeróbia de resíduos orgânicos, contém principalmente metano e dióxido de carbono, além de outros gases em pequenas quantidades, como é o caso do sulfeto de hidrogênio. Para que o biogás seja utilizado como combustível, é necessário purificá-lo, aumentando o teor de metano e eliminando os demais componentes, que diminuem o seu poder calorífico e causam danos às tubulações. Considere uma amostra de biogás cuja composição, em massa, seja 64,0 % de metano (CH4), 32,0 % de dióxido de carbono (CO2) e 4,0 % de sulfeto de hidrogênio (H2S). a) Calcule a energia liberada na combustão de um quilograma dessa amostra de biogás. b) Calcule o ganho de energia, por quilograma, se for utilizado biogás totalmente isento de impurezas, em lugar da amostra que contém os outros gases. c) Além de aumentar o poder calorífico, a purificação do biogás representa uma diminuição do dano ambiental provocado pela combustão. Explique por quê. d) Em aterros sanitários, ocorre a formação de biogás, que pode ser recolhido. Em um aterro sanitário, tubos foram introduzidos para captação dos gases em duas diferentes profundidades, como é mostrado na figura. Em qual dos tubos, A ou B, é recolhido biogás com maior poder calorífico? Explique. Note e adote: 28 - (UFJF MG) Os alimentos ao serem consumidos são digeridos e metabolizados liberando energia química. Uma barra de cereal light de avelã com chocolate, que contém 77 % de carboidratos, 4 % de proteínas e 7 % de lipídios, é um dos alimentos utilizados para adquirir energia, uma vez que a energia de combustão das proteínas e dos carboidratos é de 4 kcal g–1 e, dos lipídios é de 9 kcal g–1. Com base nisso, calcule a quantidade de energia fornecida a um indivíduo que consome uma unidade de 22 gramas dessa barra de cereal. a) 3,87 kcal. b) 7,37 kcal. c) 162,1 kcal. d) 85,1 kcal. e) 387,0 kcal. 29 - (UEL PR) Leia a tirinha a seguir. (Disponível
em: <https://dicasdeciencias.com/2011/03/28/ Entre algumas interpretações, a charge traz um apelo ao cuidado com a saúde. As características e as propriedades nutricionais de um produto industrializado a ser ingerido cotidianamente são muito importantes para promover a saúde alimentar, o que implica a necessidade de o consumidor verificar o rótulo dos produtos alimentícios. A tabela a seguir apresenta informações nutricionais de uma bebida láctea destinada ao público infantil. Dados:
Considerando as informações apresentadas na tabela e com base nos conhecimentos sobre termoquímica, reações químicas, sistemas heterogêneos e propriedades de ácidos carboxílicos, assinale a alternativa correta. a) A quantidade de energia liberada, por meio da combustão completa de sacarose, ao serem ingeridos dois potes da bebida láctea, é de 2700 kcal. b) Se a bebida láctea for ingerida após uma refeição rica em gorduras, a disponibilidade das vitaminas D e E na forma livre para o organismo será menor. c) Se as gorduras totais são, majoritariamente, ácidos graxos livres saturados de cadeia longa, então, após ingestão da bebida láctea, elas serão mais bem dissolvidas na fase aquosa do sangue. d) Se o ferro está na forma Fe2+ e o cálcio na forma Ca2+, na presença de fosfato e na ausência de qualquer outra espécie química, a disponibilidade dos íons Ca2+ para o organismo será maior. e) O consumo de um pote da bebida láctea equivale à ingestão de, aproximadamente, 1,6 g de nitrogênio. 30 - (UEL PR) Durante os Jogos Olímpicos Rio 2016, alguns jogos de futebol foram realizados às 13h, obrigando os atletas a tomarem um café da manhã rico em carboidratos às 9h. O amido, constituído principalmente de glicose com ligações glicosídicas, é o polissacarídeo mais abundante nos cereais, como trigo, arroz e batata. Já as competições realizadas no Parque Aquático Maria Lenk chamaram a atenção não só pelo desempenho do nadador Michael Phelps, mas também devido a problemas fora da competição, como, por exemplo, a mudança da cor da água da piscina utilizada nas provas de saltos ornamentais, de azul para verde, bem como o caso do nadador Ryan Lochte, que, além de mentir sobre um suposto assalto à mão armada, confessou, em entrevistas, que costuma urinar em piscinas. Sobre o tema mencionado, responda aos itens a seguir. a) Sabe-se que o calor médio de combustão para o carboidrato é de 4,20 kcal por grama e que o organismo humano aproveita apenas 30% da energia liberada pela combustão. Se um atleta necessita de 40,00 kJ de energia para participar de uma partida de futebol, determine a massa, em gramas, de macarrão que o atleta deve ingerir para finalizar a partida. Dado: 1 kcal = 4,18 kJ b) Urinar em piscinas contendo hipoclorito de sódio, além de ser uma atitude anti-higiênica, pode ocasionar a formação de compostos tóxicos, como o tricloreto de nitrogênio. Considerando que toda a ureia contida na urina seja convertida em amônia e que ocorra a reação entre a amônia e o hipoclorito de sódio, conforme reação a seguir, NH3 + 3NaClO NCl3 + 3NaOH H2N-CO-NH2 + H2O 2NH3 + CO2 determine o número de mols de ureia necessário para consumir todo o hipoclorito de sódio em uma piscina de 2.000.000 litros, contendo 3,00 mg/L de NaClO. Dados: massa molar da ureia (H2N-CO-NH2) = 60,07 g/mol Dados: massa molar do hipoclorito de sódio (NaClO) = 74,44 g/mol TEXTO: 1 - Comum à questão: 31 O ácido nítrico é um importante insumo para produção de fertilizantes, explosivos e tintas. Sua produção industrial é feita pelo processo Ostwald, em três etapas que podem ser representadas pelas reações: I. 6 NH3 (g) + 15/2 O2 (g) 6 NO (g) + 9 H2O (g) = –1378 kJ II. 6 NO (g) + 3 O2 (g) 6 NO2 (g) = –339 kJ III. 6 NO2 (g) + 2 H2O (g) 4 HNO3 (aq) + 2 NO (g) = –270 kJ 31 - (FGV SP) No processo Ostwald, a produção de 2,00 106 mol de HNO3 a partir de NH3 libera energia, em kJ, igual a a) 9,96 104. b) 9,94 106. c) 9,94 108. d) 1,99 104. e) 1,99 108. TEXTO: 2 - Comum à questão: 32 C2H6O(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(l) = –1367kJmol–1 O etanol, C2H6O(l), densidade de 0,80gmL–1, a 25ºC, é utilizado na obtenção de energia, de acordo com a reação química representada pela equação, e na produção de bebidas alcoólicas. O etanol, ao ser ingerido, é parcialmente oxidado no organismo, o que leva à produção de etanal, substância química que pode provocar enjoo e dor de cabeça. 32 - (UEFS BA) Com base na análise das informações e da equação termoquímica que representa a combustão total do etanol, é correto concluir: a) O volume ocupado por 1,0mol de etanol, a 25ºC, é de 36,8L. b) O poder calorífico do etanol é de, aproximadamente, 52,6kJg–1. c) A energia liberada na combustão total de 1,5L de etanol é de, aproximadamente, 3,6 104kJ. d) A combustão completa de 1,0kg de etanol leva à produção de 957,0g de dióxido de carbono. e) A entalpia de combustão do etanol indica a quantidade de energia armazenada nas ligações do C2H6O(l). TEXTO: 3 - Comum à questão: 33 A combustão completa do etanol leva à formação de dióxido de carbono e água, conforme a equação química não balanceada a seguir. w C2H5OH (l) + x O2 (g) y CO2 (g) + z H2O (g) 33 - (UNIRG TO) A energia liberada na combustão do etanol é de 1.370 kJ/mol. Logo, a energia liberada pela combustão completa de 100 g de etanol será aproximadamente igual a: a) 985 kJ b) 1.970 kJ c) 2.980 kJ d) 5.910 kJ TEXTO: 4 - Comum à questão: 34 Na agroindústria da cana-de-açúcar, o principal açúcar obtido pela evaporação do caldo da cana é a sacarose, um sólido branco cuja fórmula é C12H22O11. Em 100 mL de água a 15 ºC, a solubilidade da sacarose é de, no máximo, 197 g e, a 100 ºC, é de, no máximo, 487 g. A partir de 160 ºC, temperatura aproximada de fusão desse açúcar, inicia-se a formação de caramelo de cor escura e parda, em processo cinético que não pode ser revertido. Originado do caldo de cana, o açúcar bruto, de cor escura e fabricado em engenhos com equipamentos simples e rústicos, apresenta de 65% a 84% de sacarose. O açúcar de usinas, produzido em instalações de grande capacidade, apresenta 99% de sacarose, na forma de cristais brancos. No engenho ou na usina, a cana é moída, e o caldo, evaporado. Nas usinas, a evaporação é realizada em várias etapas e sob vácuo. O primeiro vaso evaporador trabalha à pressão aproximada da atmosfera, em temperatura de 101 °C; nos três evaporadores seguintes, a pressão é inferior à da atmosfera e as temperaturas são respectivamente de 92 ºC, 75 ºC e 56 ºC. Após a etapa de evaporação, ocorre a cristalização, obtendo-se o açúcar na forma sólida e branca. 34 - (PUC RS) Analise as informações a seguir, contidas em um rótulo de alimento. De acordo com as informações apresentadas, é correto afirmar: a) O alimento contém elevado teor de carbono e água, pois o componente majoritário são os carboidratos. b) O rótulo poderia pertencer a uma bandeja de iogurte, mas não a uma de salame fatiado. c) Dentre as categorias nutricionais mencionadas, as proteínas e as gorduras são fontes de nitrogênio. d) O rótulo poderia pertencer a um pacote de biscoitos, mas não a um de azeitonas em conserva. e) O alimento não tem gorduras insaturadas, que são as gorduras trans. GABARITO 1) Gab: B 2) Gab: B 3) Gab: B 4) Gab: A 5) Gab: D 6) Gab: B 7) Gab: D 8) Gab: DH = –8,66 kJ/3 g de H2O2 9) Gab: A 10) Gab: B 11) Gab: C 12) Gab: D 13) Gab: HCN(aq) + NaOH(aq) NaCN(aq) + H2O(l) ou HCN(aq) + Na+(aq) + OH– (aq) Na+(aq) + CN–(aq) + H2O(l) (1) HCN + OH– CN– + H2O (2) H+ + OH– H2O Ionização do HCN: HCN H+ + CN– Para obter o de ionização do HCN, devemos manter a primeira equação e inverter a segunda equação e depois somá-las de acordo com a lei de Hess. HCN + OH– CN– + H2O H2O H+ + OH– HCN H+ + CN– 14) Gab: B 15) Gab: C 16) Gab: C 17) Gab: 11 18) Gab: A 19) Gab: B 20) Gab: A 21) Gab: E 22) Gab: C 23) Gab: E 24) Gab: B 25) Gab: 03 26) Gab: D 27) Gab: a) 1 kg do biogás: 64% de CH4 = 0,64 kg 32% de CO2 = 0,32 kg 4% de H2S = 0,04 kg CO2 gás não combustível H2S: 1 kg ____ libera 15 103 kJ 0,04 kg ____ y y = 0,6 103 kJ CH4: 1 kg ____ libera 55 103 kJ 0,64 kg ____ x x = 35,2 103 kJ 1kg desse biogás libera 35,2 103 + 0,6 103 = 35,8 103 kJ b) Caso o biogás fosse 100% puro, teríamos 1 kg de CH4; logo, a energia liberada por quilograma seria 55 103 kJ. O ganho de energia seria 55 103 – 35,8 103, o que equivale a 19,2 103 kJ. c) Ao purificar o biogás, é eliminado o H2S que, após a queima, gera SO2. Esse óxido é um dos principais responsáveis pela formação da chuva ácida; portanto, a remoção do H2S do biogás representa uma diminuição da geração de poluentes. d) Tubo A. O biogás é produzido pela decomposição anaeróbica (ausência de O2) de material orgânico. Desse modo, em regiões mais profundas teremos uma menor quantidade de O2 presente no solo, o que promoverá a produção de uma maior quantidade de CH4, ou seja, um biogás com maior poder calorífico. 28) Gab: D 29) Gab: D 30) Gab: a) 1,00 g de carboidrato libera 4,20 kcal; transformando em kJ, tem-se 4,20 4,18 = 17,55 kJ. Logo, 1 g — 17,55 kJ x g — 40,00 kJ x = 2,27 g Como o organismo humano aproveita 30% da energia liberada, tem-se que 2,27 g — 30% y g — 100% y = 7,56 g Assim, a massa, em gramas, de macarrão que o atleta deve ingerir para finalizar a partida é de 7,56 g. b) 3,00 mg de NaClO — 1 L x mg de NaClO — 2.000.000 L x = 6.000.000 mg = 6.000 g de NaClO 1 mol de NaClO — 74,44 g y mol de NaClO — 6.000 g y = 80,60 mol de NaClO Como a estequiometria entre a amônia (NH3) e o hipoclorito de sódio (NaClO) é 1:3, são necessários mols = 26,86 mols de NH3 para consumir todo o NaClO. De acordo com a reação de decomposição da ureia (H2N-CO-NH2), tem-se 1 mol de H2N-CO-NH2 — 2,00 mols de NH3 z mol de H2N-CO-NH2 — 26,86 mols de NH3 z = 13,43 mols de H2N-CO-NH2 são necessários para consumir todo o NaClO. 31) Gab: C 32) Gab: C 33) Gab: C 34) Gab: D Lista de Exercícios – Termodinâmica (Energia Livre de Gibbs) 01 - (UECE) O conceito de entropia está intimamente associado à definição de espontaneidade de uma reação química, através da segunda lei da termodinâmica, embora não seja suficiente para caracterizá-la. Considerando os sistemas apresentados a seguir, assinale aquele em que há aumento de entropia. a) Liquefação da água. b) Síntese da amônia. c) Reação do hidrogênio gasoso com oxigênio gasoso para formar água líquida. d) Dissolução do nitrato de potássio em água. 02 - (UEA AM) A espontaneidade de uma transformação química está relacionada às variações de entropia e de entalpia que ocorrem quando se comparam reagentes e produtos. São sempre espontâneas, em qualquer temperatura e independentemente de sua velocidade, as transformações que ocorrem com liberação de energia e aumento de entropia, como a a) fotossíntese dos vegetais. b) combustão do carvão. c) evaporação do álcool. d) solidificação da água. e) sublimação do iodo. 03 - (UFMG) A água contida em uma moringa ou bilha de barro (recipiente cerâmico poroso) tem uma temperatura inferior à temperatura do ambiente. Esse fenômeno se deve à evaporação da água na superfície externa do recipiente, depois que ela se difunde através dos poros do material cerâmico. Utilizando argumentos que envolvam a variação de entalpia, EXPLIQUE por que a evaporação da água na superfície externa da moringa é responsável pelo fato de a temperatura da água nela contida manter-se inferior à temperatura ambiente. 04 - (UEPG PR) Durante as tempestades, em consequência dos raios, ocorre reação entre as moléculas dos gases mais abundantes na atmosfera: N2 e O2. Considerando esse processo e a formação de óxido de nitrogênio conforme a equação abaixo, assinale o que for correto. 01. Na reação, o nitrogênio é o agente redutor. 02. O nox no nitrogênio aumenta, passando de 0 (zero) para +2. 04. A reação entre os gases nitrogênio e oxigênio não é espontânea, necessitando de grande quantidade de energia. 08. O óxido formado é classificado como ácido. 05 - (PUC MG) Qual dos seguintes estados é o mais desordenado? a) gás próximo à temperatura de condensação. b) líquido próximo ao ponto de ebulição. c) sólido próximo ao ponto de fusão. d) líquido próximo ao ponto de congelação. 06 - (UNESP SP) Na termodinâmica, os sistemas são classificados em relação às trocas de massa e de energia com as respectivas vizinhanças. O sistema aberto pode trocar com sua vizinhança matéria e energia, o sistema fechado pode trocar somente energia, e o sistema isolado não troca nem matéria nem energia. Considere os sistemas: I. café em uma garrafa térmica perfeitamente tampada; II. líquido refrigerante da serpentina da geladeira; III. calorímetro de bomba no qual foi queimado ácido benzóico. Identifique os sistemas como aberto, fechado ou isolado. a) I - isolado; II - fechado; III – isolado. b) I - isolado; II - aberto; III – isolado. c) I - aberto; II - isolado; III – isolado. d) I - aberto; II - aberto; III – fechado. e) I - fechado; II - isolado; III – aberto. 07 - (UEM PR) Assinale o que for correto. 01. A energia interna de um sistema está relacionada a fatores como as forças intermoleculares, os movimentos de rotação, translação e vibração das moléculas, íons e átomos, assim como dos elétrons e dos núcleos que compõem os átomos. 02. Considerando formas alotrópicas de um mesmo elemento, quanto menor sua energia maior sua estabilidade. 04. A entropia mede a desordem de um sistema, e para diminuir a entropia é necessário realizar trabalho sobre o sistema. 08. Quando se coloca uma pedra de gelo em uma bebida à temperatura ambiente, é possível dizer que as moléculas da bebida cedem calor para as moléculas de água do gelo. 16. Trabalho é a troca de energia sob influência obrigatória de diferentes temperaturas. 08 - (UNITAU SP) 1 mol de etanol apresenta maior entropia quando estiver na fase a) sólida. b) líquida. c) gasosa. d) na transição entre líquida e gasosa. e) na transição entre líquida e sólida. 09 - (FCM PB) O ácido nítrico, HNO3, é uma substância bastante utilizada na indústria para produção de fertilizantes e de explosivos. Pode ser obtido de acordo equação termoquímica abaixo: NH3(g) + 2 O2(g) HNO3(aq) + H2O(l) = + 450,0 kJ e = + 80,0 kJ De acordo com as informações, analise as afirmativas e marque (V) nas verdadeiras e (F) nas falsas. ( ) A entalpia de formação do NH3(g) é maior que a soma das entalpias de formação do HNO3(aq) e da H2O(ℓ), nas condições padrão. ( ) Nas condições padrão, a reação de obtenção do ácido nítrico é espontânea e endotérmica. ( ) Se na reação, ocorrendo nas condições padrão, fosse usado como reagente NH3(l), o valor da variação de entalpia seria maior que + 450,0 kJ. ( ) Nas condições padrão, o valor da variação de entropia para a reação de obtenção do ácido nítrico é aproximadamente + 1,24 kJ/K. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo: a) V, F, F, V. b) F, V, F, F. c) V, F, V, F. d) V, V, F, V. e) F, F, V, V. 10 - (UECE) Josiah Willard Gibbs (1839 – 1903) foi um pesquisador norte-americano que contribuiu para a determinação da energia livre de um sistema termodinâmico através de uma lei que é associada ao seu nome. Em se tratando de energia livre e de entropia, analise as seguintes proposições: I. A energia livre pode ser positiva ou negativa, mas nunca pode ser nula. II. A energia livre é a totalidade de energia de um sistema termodinâmico, que pode ser usada para a realização de trabalho útil. III. Toda a reação exotérmica é espontânea. IV. A variação de entropia de uma reação espontânea pode ser negativa. V. Em certas reações químicas a variação de entalpia coincide com a variação da energia interna. É correto o que se afirma somente em a) I e II. b) III e IV. c) I, III e V. d) II, IV e V. 11 - (IME RJ) Um sistema é composto por dois balões idênticos resistentes, porém não inquebráveis, A e B, os quais estão conectados por meio de um tubo, também resistente, no qual se encontra uma válvula, tipo torneira. Este sistema encontra-se perfeitamente isolado termicamente do universo. Inicialmente as condições do sistema são as seguintes: temperatura constante; a válvula encontra-se fechada; o balão A contém um mol de um gás ideal monoatômico; e o balão B encontra-se perfeitamente evacuado. No tempo t = 0, a torneira é aberta repentinamente, permitindo que o gás ideal se expanda em direção ao balão B por um orifício pequeno. Indique qual das alternativas abaixo é a correta. a) O balão B quebrar-se-á devido ao impacto do gás ideal, liberado bruscamente, contra sua parede. b) O trabalho gerado pela expansão do gás aquecerá o sistema. c) O gás em expansão absorverá calor da vizinhança fazendo o sistema se resfriar. d) O valor da variação da energia interna da expansão será igual a zero. e) Na expansão, a variação da energia interna do sistema será menor que zero. 12 - (Unimontes MG) A figura abaixo mostra a entropia da amônia, NH3, em função da temperatura absoluta. Sobre a entropia, é INCORRETO afirmar que a) a aceleração dos movimentos moleculares será maior quanto mais alto for a temperatura. b) a entropia do sistema é máxima quando a ordem ou organização das moléculas é perfeita. c) a entropia aumenta quando um cristal de amônia se funde ou quando o líquido vaporiza. d) a uma mesma temperatura, a desordem do sistema aumenta com a mudança de estado físico. 13 - (UEPG PR) Dadas as equações abaixo, assinale o que for correto. C(s) + 2H2(g) CH4(g) = –20,5 kcal CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + H2O(l) = –212,8 kcal C(s) + O2(g) CO2(g) = –96,7 kcal 01. Todas as reações apresentadas são exotérmicas. 02. O calor de combustão liberado pela reação H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) é 68,3 kcal. 04. Se a variação de entropia na terceira reação for positiva, pode-se afirmar que a energia livre de Gibbs será negativa. 08. A reação CO2(g) + H2O(l) CH4(g) + 2O2(g) absorve energia. 16. A reação 2C(s) + 4H2(g) 2CH4(g) tem = –41 kcal. 14 - (IME RJ) Uma certa reação química a pressão e temperatura constantes apresenta uma pequena variação da Energia Livre , de valor próximo de zero, uma variação positiva da entropia e uma variação negativa da entalpia . Considerando-se apenas estes dados, pode-se afirmar que a reação a) é espontânea, a temperatura é aproximadamente igual e ela nunca atinge o equilíbrio. b) não é espontânea, a temperatura é aproximadamente igual e não há variação na composição do meio reacional. c) não é espontânea, a temperatura é aproximadamente igual e há uma pequena variação na composição do meio reacional. d) é espontânea, a temperatura é aproximadamente igual e há variação na composição do meio reacional. e) é espontânea, a temperatura é aproximadamente igual e o equilíbrio é atingido. 15 - (ITA SP) Considere a reação química hipotética realizada em sistema fechado a pressão e temperatura constantes representada pela equação X+Y W+ Z . Supondo que no início da reação haja apenas os reagentes X e Y, e considerando um intervalo de tempo que se estende de t = 0 até um instante t após o equilíbrio ter sido atingido, assinale a opção que apresenta a variação da energia livre de Gibbs. a) b) c) d) e) 16 - (UEM PR) Assinale o que for correto. 01. Quanto mais exotérmica for uma reação e, ao mesmo tempo, quanto maior for o aumento de entropia do processo, mais espontânea será a reação. 02. A energia livre de Gibbs (G) é uma grandeza termodinâmica cuja variação ( ) corresponde à máxima energia útil que é possível retirar de um sistema (energia aproveitável). 04. Se for positivo, a reação é espontânea. 08. Para uma reação com , quanto mais próxima estiver do equilíbrio, maior será a quantidade de trabalho disponível que pode ser utilizado. 16. Uma determinada reação que possui variação de entalpia ( ) de +8,399 kcal/mol e variação de entropia ( ) de 37 cal/K.mol será espontânea em temperaturas maiores do que –46 ºC. Dado: 0 K = –273 ºC. 17 - (UFG GO) Os gráficos a seguir representam o efeito do aumento da temperatura sobre a espontaneidade de uma reação em condições padrão. Os valores de DH0 e DS0 não variam muito com a temperatura, o que não acontece com DG0, que determina a espontaneidade da reação. Considerando o exposto, a) identifique os gráficos que representam reações endotérmicas e exotérmicas; b) acrescente, em cada um dos gráficos, a curva que representa a variação da energia livre de Gibbs. 18 - (UFRN) A biomassa é uma das principais fontes de energia renovável e, portanto, máquinas que a utilizam como combustível para geração de energia são importantes do ponto de vista ambiental. Um exemplo bastante comum é o uso da biomassa com o objetivo de acionar uma turbina a vapor para gerar trabalho. A figura abaixo mostra, esquematicamente, uma usina termoelétrica simplificada. Nessa termoelétrica, a queima da biomassa na fornalha produz calor, que aquece a água da caldeira e gera vapor a alta pressão. O vapor, por sua vez, é conduzido por tubulações até a turbina que, sob a ação deste, passa a girar suas pás. Considere desprezíveis as perdas de calor devido às diferenças de temperatura entre as partes dessa máquina térmica e o ambiente. Nesse contexto, a variação da energia interna da água da caldeira a) é maior que a soma do calor a ela fornecido pela queima da biomassa com o trabalho realizado sobre a turbina. b) é igual à soma do calor a ela fornecido pela queima da biomassa com o trabalho realizado sobre a turbina. c) é igual à diferença entre o calor a ela fornecido pela queima da biomassa e o trabalho realizado sobre a turbina. d) é maior que a diferença entre calor a ela fornecido pela queima da biomassa e o trabalho realizado sobre a turbina. 19 - (UFGD MS) Durante uma reação química, o sistema absorve das vizinhanças 200 kJ de calor. Como o sistema se expande no decorrer da reação, ele realiza um trabalho de 20 kJ sobre as vizinhanças. Calcule o valor de q e DH. a) q = 200 kJ ; DH = 200 kJ b) q = 220 kJ ; DH = 220 kJ c) q = –220 kJ; DH = –220 kJ d) q = 180 kJ ; DH = 180 kJ e) q = –180 kJ ; DH = –180 kJ 20 - (IME RJ) O dispositivo a seguir utiliza a radiação solar para quantificar variações em propriedades termodinâmicas. Este dispositivo é composto por uma lente convergente e por um porta-amostras. A lente possui área útil de 80,0 cm2, absortividade (a) de 20% e transmissividade (t) de 80%. O porta-amostras possui absortividade de 100% e volume variável, operando à pressão constante de 1,0 atm. Em um procedimento experimental, injetou-se 0,100 mol de uma substância pura líquida no porta-amostras do dispositivo. Em seguida, mediu-se um tempo de 15,0 min para a vaporização total da amostra, durante o qual a irradiação solar permaneceu constante e igual a 750 W/m2. Nesse processo, a temperatura do porta-amostras estabilizou-se em 351 K. No experimento, o calor sensível da amostra e a radiação emitida pelo porta-amostras são desprezíveis. Pode-se concluir que na vaporização total da substância, as variações de entalpia molar padrão e de entropia molar padrão são, respectivamente: a) 4,32 kJ/mol e 12,3 J/(mol K) b) 5,40 kJ/mol e 15,4 J/(mol K) c) 43,2 kJ/mol e 123 J/(mol K) d) 54,0 kJ/mol e 154 J/(mol K) e) 31,6 kJ/mol e 90,0 J/(mol K) 21 - (UNITAU SP) Várias reações e processos ocorrem espontaneamente sem a interferência de nenhuma força exterior. Considerando a reação de formação de água a partir dos seu s elementos e o processo de fusão do gelo em água, ambos a 25 ºC e 1 atm, explique detalhadamente a espontaneidade dessa reação e do processo. 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) = –571,6 kJ H2O(s) H2O(l) = +6,0 kJ 22 - (UFPE) O óxido de magnésio pode ser obtido a partir da combustão do magnésio metálico, de acordo com a equação: A formação do óxido de magnésio é espontânea à temperatura ambiente, entretanto, pode se tornar não espontânea em temperaturas muito altas. Considerando que para a reação dada ΔHo = –600 kJ mol–1 e DSo = –120 J K– 1mol–1, calcule a temperatura (em Kelvin) a partir da qual a reação deixa de ser espontânea. Divida o resultado por 100. 23 - (ITA SP) Considere que 1 mol de uma substância sólida está em equilíbrio com seu respectivo líquido na temperatura de fusão de –183 °C e a 1 atm. Sabendo que a variação de entalpia de fusão dessa substância é 6,0 kJ × mol–1, assinale a opção que apresenta a variação de entropia, em J × K–1 × mol–1. a) –20 b) –33 c) + 50 d) + 67 e) + 100 24 - (IME RJ) A variação de entropia de um sistema fechado constituído por um gás ideal, quando sofre uma transformação, pode ser calculada pela expressão genérica: em que os subscritos 1 e 2 representam dois estados quaisquer. Assinale a única afirmativa correta. a) Se o estado inicial 1 é diferente do estado final 2, a variação da entropia do gás ideal não depende da quantidade de gás presente no sistema. b) Se a mudança de estado é isotérmica, a variação da entropia é dada por c) Se o sistema realiza um processo cíclico, a variação de entropia é positiva. d) Se a mudança de estado é isobárica, a variação de entropia é dada por e) Se a mudança de estado é isocórica, a variação da entropia do sistema é nula. 25 - (UEG GO) A variação da energia livre de Gibbs (DG) é uma função de estado termodinâmica que pode ser utilizada para avaliar a espontaneidade de reações químicas. Ela é definida em função da variação da entalpia (DH) e da entropia (DS) do sistema a dada temperatura T: DG = DH – T×DS. Considerando, hipoteticamente, a degradação dos compostos X e Y, e que DH e DS são independentes da temperatura, constata-se que: Dados: Composto X: DH0298K = 100 kJ e DS0298K = 150 J/K; Composto Y: DH0298K = 120 kJ e DS0298K = 300 J/K. a) a decomposição de X é espontânea à temperatura de 298K. b) acima de 400K a decomposição de Y passa a ser espontânea. c) acima de 373K a decomposição de X passa a ser espontânea. d) a decomposição de Y é espontânea à temperatura de 298K. 26 - (UESB BA) A tendência à espontaneidade está relacionada ao aumento de desordem de um sistema, entretanto para aumentar a organização ou a ordem desse sistema, é preciso consumir uma certa quantidade de energia, isto é, energia de organização . O saldo de energia é denominado energia livre, útil ou energia de Gibbs, representada pela equação . Considerando-se a entalpia da reação representada pela equação química, e a variação de entalpia, , é correto afirmar: 01. A reação não é espontânea porque . 02. O grau de desordem do sistema é representado por . 03. Acima de, aproximadamente, –47 ºC, a reação entre iodo e cloro é espontânea. 04. A energia gasta para a organização do sistema é maior que zero. 05. A energia consumida para organizar o sistema é representada por T. < . 27 - (ITA SP) Dois béqueres, denominados “X” e “Y”, encontram-se dentro de um recipiente hermeticamente fechado, à pressão de 1 bar e temperatura de 298 K. O béquer “X” contém 100 mL de uma solução aquosa de cloreto de sódio cuja concentração é 0,3 molL–1. O béquer “Y” contém 100 mL de uma solução aquosa de cloreto de sódio cuja concentração é 0,1molL–1. Se o recipiente for mantido fechado e em repouso até alcançar o equilíbrio termodinâmico, assinale o volume final (em mL) da solução no béquer “Y”: a) 25 b) 50 c) 100 d) 150 e) 200 28 - (ITA SP) Para uma molécula diatômica, a energia potencial em função da distância internuclear é representada pela figura ao lado. As linhas horizontais representam os níveis de energia vibracional quanticamente permitidos para uma molécula diatômica. Uma amostra contendo um mol de moléculas diatômicas idênticas, na forma de um sólido cristalino, pode ser modelada como um conjunto de osciladores para os quais a energia potencial também pode ser representada qualitativamente pela figura. Em relação a este sólido cristalino, são feitas as seguintes proposições: I. À temperatura de 0 K, a maioria dos osciladores estará no estado vibracional fundamental, cujo número quântico vibracional, n, é igual a zero. II. À temperatura de 0 K, todos os osciladores estarão no estado vibracional fundamental, cujo número quântico vibracional, n, é igual a zero. III. O movimento vibracional cessa a 0 K. IV. O movimento vibracional não cessa a 0 K. V. O princípio de incerteza de Heisenberg será violado se o movimento vibracional cessar. Das proposições acima estão CORRETAS a) apenas I e III. b) apenas II e III. c) apenas I, IV e V. d) apenas II, IV e V. e) apenas II, III e V. 29 - (UFPR) A análise dos dados termodinâmicos de reações permite a previsão da espontaneidade. Na tabela a seguir estão apresentados os dados termodinâmicos de duas reações químicas. A partir dos dados apresentados, identifique as seguintes afirmativas como verdadeiras (V) ou falsas (F): ( ) A diminuição da temperatura desfavorece a espontaneidade da reação (i). ( ) O aumento da temperatura favorece a espontaneidade da reação (ii). ( ) Na temperatura de 400 K, a reação (i) será espontânea. ( ) Na temperatura de 4000 K, a reação (ii) será espontânea. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. a) V – V – V – F. b) V – F – V – F. c) F – V – F – V. d) F – V – V – F. e) V – F – F – V. TEXTO: 1 - Comum à questão: 30 A vida em grandes metrópoles apresenta atributos que consideramos sinônimos de progresso, como facilidades de acesso aos bens de consumo, oportunidades de trabalho, lazer, serviços, educação, saúde etc. Por outro lado, em algumas delas, devido à grandiosidade dessas cidades e aos milhões de cidadãos que ali moram, existem muito mais problemas do que benefícios. Seus habitantes sabem como são complicados o trânsito, a segurança pública, a poluição, os problemas ambientais, a habitação etc. Sem dúvida, são desafios que exigem muito esforço não só dos governantes, mas também de todas as pessoas que vivem nesses lugares. Essas cidades convivem ao mesmo tempo com a ordem e o caos, com a pobreza e a riqueza, com a beleza e a feiura. A tendência das coisas de se desordenarem espontaneamente é uma característica fundamental da natureza. Para que ocorra a organização, é necessária alguma ação que restabeleça a ordem. É o que acontece nas grandes cidades: despoluir um rio, melhorar a condição de vida dos seus habitantes e diminuir a violência, por exemplo, são tarefas que exigem muito trabalho e não acontecem espontaneamente. Se não houver qualquer ação nesse sentido, a tendência é que prevaleça a desorganização. Em nosso cotidiano, percebemos que é mais fácil deixarmos as coisas desorganizadas do que em ordem. A ordem tem seu preço. Portanto, percebemos que há um embate constante na manutenção da vida e do universo contra a desordem. A luta contra a desorganização é travada a cada momento por nós. Por exemplo, desde o momento da nossa concepção, a partir da fecundação do óvulo pelo espermatozoide, nosso organismo vai se desenvolvendo e ficando mais complexo. Partimos de uma única célula e chegamos à fase adulta com trilhões delas, especializadas para determinadas funções. Entretanto, com o passar dos anos, envelhecemos e nosso corpo não consegue mais funcionar adequadamente, ocorre uma falha fatal e morremos. O que se observa na natureza é que a manutenção da ordem é fruto da ação das forças fundamentais, que, ao interagirem com a matéria, permitem que esta se organize. Desde a formação do nosso planeta, há cerca de 5 bilhões de anos, a vida somente conseguiu se desenvolver às custas de transformar a energia recebida pelo Sol em uma forma útil, ou seja, capaz de manter a organização. Para tal, pagamos um preço alto: grande parte dessa energia é perdida, principalmente na forma de calor. Dessa forma, para que existamos, pagamos o preço de aumentar a desorganização do nosso planeta. Quando o Sol não puder mais fornecer essa energia, dentro de mais 5 bilhões de anos, não existirá mais vida na Terra. Com certeza a espécie humana já terá sido extinta muito antes disso. (Adaptado de: OLIVEIRA, A. O Caos e a Ordem. Ciência Hoje. Disponível em: 30 - (UEL PR) Com base no texto e nos conhecimentos sobre termoquímica, assinale a alternativa correta. a) Com o decorrer dos anos, há o envelhecimento e a desorganização biológica do corpo humano, o que resulta em uma diminuição da entropia. b) De acordo com o 2° princípio da termodinâmica, a entropia total de um processo espontâneo ou uma reação espontânea diminui independentemente da temperatura. c) As reações químicas, por ocorrerem espontaneamente, processam-se com elevadas velocidades. d) A vida se desenvolve às custas de transformar a energia recebida do Sol em uma forma útil, ou seja, a capacidade de manter a auto-organização, o que resulta em diminuição da entropia. e) A tendência de processos ou de reações aumentar a desordem do sistema ocorre de forma não espontânea. GABARITO 1) Gab: D 2) Gab: B 3) Gab: A vaporização de um líquido é um fenômeno endotérmico, ou seja, possui variação de entalpia positiva. esse fenômeno envolve aumento da energia potencial média para as moléculas de água que vaporizam, já que interações intermoleculares são rompidas. No entanto, ocorre diminuição da energia cinética média da água remanescente, o que é evidenciado pelo abaixamento de temperatura observado. 4) Gab: 15 5) Gab: A 6) Gab: A 7) Gab: 15 8) Gab: C 9) Gab: E 10) Gab: D 11) Gab: D 12) Gab: B 13) Gab: 31 14) Gab: D 15) Gab: E 16) Gab: 19 17) Gab: a) (A) e (D) são exotérmicas. (B) e (C) são endotérmicas. b) 18) Gab: C 19) Gab: A 20) Gab: C 21) Gab: Na reação de formação de água, a variação de entropia do sistema diminui ( sistema), mas a entropia do universo aumenta, pois o calor liberado na reação aumenta o calor da vizinhança e torna essa reação espontânea. Já o processo de fusão do gelo absorve calor do ambiente ( positivo), mas ocorre espontaneamente devido ao aumento da entropia. Ou seja, a entropia da água no estado líquido e maior do que no estado sólido. Esse processo será espontâneo em temperaturas maiores que T = / . 22) Gab: 50 23) Gab: D 24) Gab: D 25) Gab: B 26) Gab: 03 27) Gab: B 28) Gab: D 29) Gab: D 30) Gab: D TESTE As listas completas com imagens e tabelas estão no botão "Listas de Exercícios" Lista de Exercícios – Equilíbrio Químico 01 - (UEPG PR) Dada a equação genérica: aA + bB cC + dD e aplicando-se a lei da ação das massas, tem-se a expressão abaixo para o cálculo da velocidade dessa reação. Sobre o assunto, assinale o que for correto. v = k[A]a [B]b 01. [A] e [B] representam a concentração molar dos reagentes. 02. Quanto maior o valor de k maior será a velocidade da reação. 04. Quanto maior a ordem da reação, menor será a influência da concentração dos reagentes sobre a velocidade. 08. A soma dos expoentes (a+b) indica a ordem da reação. 02 - (UFRGS RS) Recentemente, cientistas conseguiram desenvolver um novo polímero que, quando cortado ao meio, pode regenerar-se. Esse material foi chamado de Terminator, em alusão ao T-1000 do filme Exterminador do Futuro 2, que era feito de uma liga metálica que se autorreparava. No polímero Terminator, a união das cadeias poliméricas é feita por dissulfetos aromáticos. Esses dissulfetos sofrem uma reação de metátese reversível à temperatura ambiente e sem a necessidade de catalisador. A autorreparação acontece quando a reação de metátese ocorre entre duas unidades que foram cortadas. Considere as afirmações abaixo, sobre essa reação. I. A reação de metátese nunca chega ao equilíbrio porque é reversível. II. A adição de catalisador leva a uma alteração no valor da constante do equilíbrio. III. A quantidade de material autorregenerado permanece inalterada em função do tempo, quando atingir o estado de equilíbrio. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. 03 - (FMABC SP) Considere o equilíbrio químico abaixo: Em um recipiente de 1 litro, foram misturados 0,5 mol de A e 0,5 mol de B. Depois de algum tempo, o sistema atingiu o equilíbrio, e o número de mol de C foi 0,5. O valor da constante de equilíbrio é: a) 0,125 b) 0,25 c) 0,5 d) 1 04 - (UNIRG TO) A figura a seguir descreve uma reação hipotética em equilíbrio químico. Sobre este processo reacional pode-se afirmar que a) o composto A no ponto de equilíbrio foi totalmente consumido. b) o composto B no ponto de equilíbrio foi totalmente consumido. c) o composto B forma-se a partir do ponto de equilíbrio d) no ponto de equilíbrio não há alterações das concentrações do reagente ou produto. 05 - (PUC MG) A constante de equilíbrio de uma reação acontecendo numa solução aquosa numa determinada temperatura e pressão é MODIFICADA quando: a) um catalisador é adicionado. b) a temperatura é alterada. c) água é adicionada. d) a solução é agitada. 06 - (UNIRIO RJ) "O conceito de equilíbrio é fundamental na química, mas não é exclusivo da química. Vivemos em uma situação social e econômica que constitui equilíbrio dinâmico de forças competitivas. Na família e nos grupos sociais, comportamo-nos de maneira a manter as relações mais cordiais possíveis. Na realidade, procuramos atingir um equilíbrio". (Kotz e Treichel, 1998) Acerca do tema equilíbrio químico, podemos afirmar que: a) Quanto menor for a constante de equilíbrio, mais favorável será a formação dos produtos. b) A constante de equilíbrio não é alterada quando são alterados os coeficientes estequiométricos da equação. c) A adição de um catalisador altera o valor da constante de equilíbrio. d) O estado físico das substâncias deve ser levado em consideração na expressão da constante de equilíbrio. e) Quanto maior for a constante de equilíbrio, mais favorável será a regeneração dos reagentes. 07 - (PUC GO) O relógio trabalha com o pisar de seus ponteiros e o tictac do peso de sua sombra caminheira, como se fossem os minutos, os segundos, uma eterna idade e a idade de suas horas: vida inteira! O relógio trabalha, como na árvore trabalha a abelha o telúrico favo de seu mel, como trabalha o fígado na construção da bile, do fel. O relógio trabalha, como trabalha o homem na milenar origem de seu nome, como trabalha o pássaro a transportar semente, além do voo, aquém do susto, tão de repente. [...] (VIEIRA, Delermando. Os tambores da tempestade. O texto faz várias alusões a trabalho. Em nossa sociedade cada vez mais industrializada, trabalha-se sempre a favor da produção. Com isso, conhecer mecanismos que aceleram reações desejáveis e desaceleram reações indesejáveis é largamente interessante. Analise os itens abaixo: I. Na reação de síntese de um mol de água líquida a partir de oxigênio e hidrogênio no estado gasoso, a velocidade de formação de água é igual à velocidade de consumo do oxigênio e do hidrogênio. II. O catalisador cria um novo caminho dos reagentes para os produtos com uma energia de ativação menor. III. O estado de equilíbrio químico é obtido quando as velocidades das reações direta e inversa se igualam. Cineticamente, esse estado é atingido assim que se misturam os reagentes. IV. A ordem de uma reação não é diretamente proporcional a sua molecularidade. Em relação às proposições analisadas, assinale a única alternativa cujos itens estão todos corretos: a) I e II. b) I e IV. c) II e III. d) II e IV. 08 - (PUC MG) Um equilíbrio químico é atingido quando a proporção entre os reagentes e produtos de uma reação química se mantém constante ao longo do tempo. A constante de equilíbrio K é um valor característico do equilíbrio que permite relacionar quantitativamente as concentrações dos reagentes e produtos no equilíbrio. É CORRETO afirmar que a constante K é dependente: a) da pressão. b) da temperatura. c) da velocidade da reação. d) da superfície de contato entre os reagentes. 09 - (UFPB) A reforma de hidrocarbonetos, em presença de vapor, é a principal via de obtenção de hidrogênio de alta pureza. Esse processo envolve diversas etapas, incluindo a conversão de monóxido em dióxido de carbono. Na indústria, essa etapa remove o monóxido de carbono residual e contribui para o aumento da produção de hidrogênio. A equação da reação reversível de conversão do CO e o gráfico da variação da concentração desses reagentes e produtos, em função do tempo, estão apresentados a seguir: CO (g) + H2O (g) H2(g) + CO2(g) Considere que ocorre um aumento da concentração dos reagentes, deslocando o equilíbrio dessa reação. Nesse contexto, a variação da concentração dos reagentes e produtos em função do tempo, qualitativamente, é descrita pelo gráfico: a) b) c) d) e) 10 - (Mackenzie SP) Os trabalhadores do Friboi, em Pedra Preta (MT), passaram por um susto na manhã de 07.02.2010 quando um duto de gás amônia estourou dentro do frigorífico, próximo das caldeiras. Pelo menos 11 pessoas, que tiveram contato com o produto, passaram mal, sendo encaminhadas pela própria empresa ao Hospital Municipal de Pedra Preta, com sintomas de intoxicação. O gás amônia é utilizado para a refrigeração do frigorífico e sua inalação pode causar, desde irritações e queimaduras, até a morte por asfixia. Adaptado de Ailton Lima, 24horasnews.com.br Dados: H (Z=1) e N (Z=7) Assim, a respeito do gás amônia é INC ORRETO afirmar que a) pode ser produzido por meio do processo Haber-Bosch, de acordo com a equação N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g). b) a 25ºC, pode ser solubilizado em água, formando uma solução de hidróxido de amônio segundo a equação NH3(g) + H2O(l) NH4OH(aq). c) o átomo de nitrogênio, na molécula desse gás, não apresenta par de elétrons livres. d) sua molécula é polar com geometria piramidal. e) a 25ºC reage com o cloreto de hidrogênio, formando cristais de cloreto de amônio, de acordo com a equação NH3(g) + HCl(g) NH4Cl(s). 11 - (UECE) Os estudos pioneiros sobre equilíbrio químico efetivados por Claude Berthollet (1748-1822) forneceram subsídios para a otimização de certos processos de interesse da indústria química tais como a esterificação, a síntese do amoníaco, etc. Sobre reações reversíveis e equilíbrio químico assinale a afirmação verdadeira. a) No equilíbrio químico, as cores dos reagentes e produtos podem ser alteradas. b) No momento do equilíbrio as reações direta e inversa deixam de acontecer. c) Ao contrário do inibidor, o catalisador aumenta apenas a velocidade da reação direta. d) No equilíbrio as concentrações de reagentes e produtos se mantêm constantes. 12 - (UEFS BA) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) DHº = -109,5kJ O gráfico mostra a variação do rendimento de amônia com a variação da temperatura de acordo com o sistema em equilíbrio químico, a 100,0atm, representado pela equação termoquímica. Uma análise desse gráfico e do sistema em equilíbrio químico representado pela equação termoquímica permite afirmar: a) A variação de temperatura do sistema em equilíbrio implica variação do valor das constantes de equilíbrio Keq e Kp. b) O aumento da temperatura do sistema em equilíbrio químico não causa alteração no rendimento de amônia. c) O ponto de interseção entre as curvas corresponde ao valor da constante de equilíbrio igual à unidade. d) A adição de catalisador ao sistema em equilíbrio provoca alteração no rendimento de amônia. e) A 100ºC, a percentagem de N2(g) e de H2(g) é aproximadamente 100%. 13 - (UFRN) O equilíbrio químico se caracteriza por ser uma dinâmica em nível microscópico. Para se ter uma informação quantitativa da extensão do equilíbrio químico, usa-se a grandeza constante de equilíbrio. Considere a tirinha a seguir. FELTRE, Ricardo. Fundamentos da Química, volume único. São Paulo: Moderna, 1996. p.351. [Adaptado] Aplicada ao equilíbrio químico, a idéia que o personagem tem sobre equilíbrio a) é correta, pois, no equilíbrio químico, metade das quantidades sempre é de produtos, e a outra metade é de reagentes. b) não é correta, pois, no equilíbrio químico, as concentrações de produtos e as de reagentes podem ser diferentes, mas são constantes. c) é correta, pois, no equilíbrio químico, as concentrações de reagentes e as de produtos sempre são iguais, desde que o equilíbrio não seja perturbado por um efeito externo. d) não é correta, pois, no equilíbrio químico, as concentrações dos produtos sempre são maiores que as dos reagentes, desde que o equilíbrio não seja afetado por um fator externo. 14 - (UFPE) Quando o equilíbrio químico é alcançado por um sistema: 00. as concentrações de todas as espécies reagentes e produtos tornam-se iguais. 01. os produtos reagem com a mesma velocidade na qual são formados. 02. ambas, as reações direta e inversa, continuam após o equilíbrio ser atingido, com a mesma velocidade. 03. as concentrações das espécies nos reagentes e produtos permanecem constantes. 04. todas as espécies químicas param de reagir. 15 - (UESPI) O sistema é um sistema químico dito em equilíbrio. O equilíbrio químico é caracterizado por apresentar: a) velocidade das reações direta e indireta igual a zero; e concentrações de reagentes e produtos iguais. b) velocidade das reações direta e indireta igual a zero; e concentrações de reagentes e produtos constantes. c) velocidade das reações direta e indireta igual a zero; e concentrações de reagentes e produtos variáveis. d) velocidade da reação direta igual à da reação indireta; e concentrações de reagentes e produtos iguais. e) velocidade da reação direta igual à da reação indireta; e concentrações de reagentes e produtos constantes. 16 - (UEG GO) Baseado na charge e em seus conhecimentos sobre Química, responda ao que se pede. a) Caso o cientista tivesse misturado quantidades adequadas de ácido clorídrico e hidróxido de magnésio, ele chegaria à mesma conclusão expressa no terceiro quadro? Explique. b) No trecho “Humm, nenhuma mudança”, o cientista concluiu que para uma reação ocorrer é necessário observar mudança em alguma propriedade característica do sistema (cor, pressão, concentração, etc). O mesmo cientista construiu o gráfico abaixo, estudando as variações nas concentrações de A e B para a reação hipotética , afirmando que ela somente ocorre no intervalo de 0 a 10 minutos. O cientista está correto em sua afirmativa? Justifique. 17 - (UFAC) Uma reação atinge o equilíbrio químico: I. Quando não há mais reagentes, somente produtos. II. Quando as concentrações dos reagentes são iguais às concentrações dos produtos. III. Quando a velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa. IV. Quando as concentrações de reagentes e produtos tornam-se constantes. V. Quando não existe mais reação química. As afirmações corretas são: a) I e II b) II e III c) III e IV d) IV e V e) III e V 18 - (UFMG) A uma temperatura elevada, 10 mol de PCl5 (g) foram adicionados a um recipiente, que, imediatamente, foi fechado e mantido em temperatura constante. Observou-se, então, que o PCl5 (g) se decompôs, transformando-se em PCl3 (g) e Cl2 (g). A quantidade de matéria de PCl5 (g), em mol, variou com o tempo, até o sistema alcançar o equilíbrio, como mostrado neste quadro: Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que, a) em qualquer instante após t1, a pressão do sistema é maior que em t1. b) em qualquer instante, as reações direta e inversa têm velocidades iguais. c) no equilíbrio, a velocidade da reação direta é igual a zero. d) no equilíbrio, a quantidade de matéria das três substâncias é igual. 19 - (UFOP MG) O tetróxido de dinitrogênio (N2O4) é um gás incolor, que existe em equilíbrio com dióxido de nitrogênio (NO2), de coloração marrom. A concentração de NO2 em uma mistura de gases pode ser determinada com a utilização de um aparelho conhecido como espectrofotômetro. A equação da reação é a seguinte: a) Escreva a expressão para a constante de equilíbrio dessa reação, em termos das concentrações das substâncias. b) Uma amostra de NO2 puro é colocada em uma seringa de gás a 25 °C e deixada para atingir o equilíbrio. Mantendo-se o volume constante, a temperatura é elevada para 35 °C e a coloração marrom fica mais intensa. A reação é exotérmica ou endotérmica? Explique. c) Mantendo-se a temperatura a 35 °C, o êmbolo da seringa é pressionado até metade do volume e, após um certo tempo, o equilíbrio é restabelecido. Com a redução do volume à metade, a coloração marrom ficará mais intensa ou menos intensa? Justifique. 20 - (UFOP MG) A propanona (C3H6O) pode ser produzida a partir do 2-propanol (C3H8O), utilizando-se um catalisador à base de zinco e cobre, de acordo com a seguinte equação: Assinale a alternativa cujo gráfico melhor representa a variação das velocidades das reações direta e inversa quando o 2-propanol reage para formar uma mistura em equilíbrio com propanona e hidrogênio. a) b) c) d) 21 - (UFMG) Em um experimento, utilizando-se um frasco aberto, que contém 3,27 g de zinco metálico em pó, são acrescentados, com agitação, 100 mL de uma solução de ácido clorídrico aquoso, HCl(aq), na concentração de 1,10 mol/L. 1. ESCREVA a equação balanceada que representa a reação de ácido clorídrico com zinco metálico. 2. Assinalando com um X a quadrícula apropriada, INDIQUE se, nesse experimento, reagentes e produtos atingem o estado de equilíbrio. No experimento descrito, reagentes e produtos atingem o equilíbrio. não atingem o equilíbrio. Justificativa 3. Neste quadro, estão indicados os valores de de formação de algumas espécies envolvidas nessa reação: Considerando esses valores, CALCULE o da reação indicada no item 1, desta questão. 4. O frasco em que ocorre essa reação é termicamente isolado e encontra-se, assim como os reagentes, a 25 °C. Considere que, para aumentar a temperatura da mistura reacional em 1 °C, são necessários, aproximadamente, 0,42 kJ e que é desprezível a absorção de energia pelo gás que escapa nesse processo. Tendo em vista essas informações, CALCULE a temperatura final dessa mistura reacional. (Deixe seus cálculos indicados, explicitando, assim, seu raciocínio.) 22 - (UFPE) Um estado de equilíbrio é uma condição de balanceamento entre dois processos opostos. Um sistema está em equilíbrio químico quando as reações, direta e inversa, estão se processando com iguais velocidades, de tal modo que as concentrações das substâncias reagentes não variam com o tempo. Em 1864, baseados em evidência experimental, Guldberg e Waage sugeriram a existência de uma relação numérica simples entre as concentrações das espécies presentes em um sistema em equilíbrio. Daí surgiu a definição de constante de equilíbrio, K. A reação endotérmica de formação do monóxido de nitrogênio ocorre segundo a equação N2(g) + O2(g) 2 NO(g) DH° = – 182 kJ e define um sistema no estado de equilíbrio químico, para o qual: 00. K varia com a temperatura. 01. K aumenta quando a temperatura aumenta. 02. K aumenta quando a temperatura diminui. 03. K aumenta com a adição de NO ao sistema. 04. K aumenta com a adição de N2 ou O2 ao sistema. 23 - (FUVEST SP) A uma determinada temperatura, as substâncias HI, H2 e I2 estão no estado gasoso. A essa temperatura, o equilíbrio entre as três substâncias foi estudado, em recipientes fechados, partindo-se de uma mistura equimolar de H2 e I2 (experimento A) ou somente de HI (experimento B). Pela análise dos dois gráficos, pode-se concluir que a) no experimento A, ocorre diminuição da pressão total no interior do recipiente, até que o equilíbrio seja atingido. b) no experimento B, as concentrações das substâncias (HI, H2 e I2) são iguais no instante t1. c) no experimento A, a velocidade de formação de HI aumenta com o tempo. d) no experimento B, a quantidade de matéria (em mols) de HI aumenta até que o equilíbrio seja atingido. e) no experimento A, o valor da constante de equilíbrio (K1) é maior do que 1. GABARITO 1) Gab: 11 2) Gab: C 3) Gab: D 4) Gab: D 5) Gab: B 6) Gab: D 7) Gab: D 8) Gab: B 9) Gab: A 10) Gab: C 11) Gab: D 12) Gab: A 13) Gab: B 14) Gab: F V V V F 15) Gab: E 16) Gab: a) A conclusão obtida pelo cientista no terceiro quadro não se aplica a essa situação, pois nesse caso, tem-se a ocorrência de uma reação ácido-base, conforme a equação química abaixo: b) O cientista não está correto em sua afirmativa. No intervalo de 10 a 20 minutos, apesar de não ocorrer variação nas concentrações de reagentes e produtos, a transformação química não cessa. A partir de 10 minutos, o sistema atinge o estado de equilíbrio dinâmico, no qual as velocidades das reações direta e inversa são iguais, de tal forma que nenhuma alteração nas concentrações de reagentes e produtos é observada. 17) Gab: C 18) Gab: A 19) Gab: a) b) Com o aumento da temperatura houve aumento da concentração do NO2 (cor marrom). Assim podemos afirmar que a reação direta é endotérmica. c) Ficará menos intensa, pois a redução do volume desloca o equilíbrio no sentido de formação do reagente (N2O4). 20) Gab: D 21) Gab: 1. Zn(s) + 2HCl(aq) ® ZnCl2(aq) + H2(g) 2. No experimento descrito, reagentes e produtos não atingem o equilibrio. Um dos produtos da reação é o H2(g). Como o sistema está aberto, ao ser produzido, esse gás escapa para a atmosfera, o que impossibilita a reversibilidade do processo. Logo,o equilibrio não será estabelecido. 3. DH = - 154 kJ/mol 4. Cálculo da quantidade de matéria de Zn(s): Massa molar: 65,4g/mol massa: 3,27g · Cálculo da quantidade de matéria de HCl(aq): Concentração da solução : 1,10 Ml Volume da solução: 100ml Como a relação estequiométria entre o zinco metálico e o ácido clorídrico é de 1: 2, conclui-se que o zinco é o reagente limitante. · Cálculo da quantidade de energia liberada no processo: 1 mol Zn 154 kJ 0,05 mol Zn x x = 7,7 kJ · Cálculo da variação de temperatura : 0,42 kJ 1°C 7,7 kJ y y = 18,3 °C · Cálculo da temperatura final: Tf = 25°C + 18,3°C Tf = 43,3°C 22) Gab: VFVFF 23) Gab: E Lista de Exercícios – Equilíbrio Químico (Constantes de Equilíbrio Kc e Kp) 01 - (UFJF MG) Considere os seguintes equilíbrios que envolvem CO2(g) e suas constantes de equilíbrio correspondentes: CO2(g) CO(g) + ½ O2(g) K1 2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g) K2 Marque a alternativa que correlaciona as duas constantes de equilíbrio das duas reações anteriores. a) K2 = 1/(K1)2 b) K2 = (K1)2 c) K2 = K1 d) K2 = 1/K1 e) K2 = (K1)1/2 02 - (UEA AM) Considere o equilíbrio químico que ocorre em um frasco fechado contendo água oxigenada à temperatura constante: H2O2 (aq) H2O (l) + O2 (g) A constante Kc desse equilíbrio é calculada pela expressão: a) [H2O (l)] / [H2O2 (aq)] b) [O2 (g)] / [H2O2 (aq)] c) [O2 (g) x [H2O2 (aq)] d) [O2 (g)] – [H2O2 (aq)] e) [H2O (l)] + (H2O2 (aq)] 03 - (UNCISAL) Considerando a reação não balanceada de formação da amônia N2(g) + H2(g) NH3(g), assinale a alternativa correta com respeito ao processo Haber-Bosch, a reação de formação da amônia e o equilíbrio químico estabelecido entre reagentes e produtos. a) Se aumentarmos a pressão interna do sistema, a produção da amônia decrescerá. b) A relação entre Kp e Kc é (RT)–2, onde Kp e Kc são constantes relativas à pressão e à concentração. c) A formação da amônia a partir dos seus gases (hidrogênio e nitrogênio) não é viável economicamente. d) Após a formação da amônia no sistema, a concentração de nitrogênio e/ou do hidrogênio cai para zero. e) O somatório dos coeficientes dos reagentes e do(s) produto(s) na reação balanceada é superior a 6. 04 - (PUC MG) Considere o equilíbrio da reação de síntese do acetato de etila: CH3COOH(l ) + CH3CH2OH(l ) CH3COOCH2CH3(l ) + H2O(l ) É CORRETO afirmar que a constante do equilíbrio é: a) b) c) d) 05 - (ITA SP) Considere as seguintes reações químicas e respectivas constantes de equilíbrio: N2(g) + O2(g) 2NO(g) K1 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) K2 NO2(g) N2(g) + O2(g) K3 Então, K3 é igual a a) . b) . c) . d) . e) 06 - (PUC MG) Considere o equilíbrio correspondendo ao processo de interconversibilidade entre ozônio e oxigênio, o qual acontece na estratosfera e é responsável principal da absorção da radiação ultravioleta solar. 2O3 (g) 3O2 (g) A forma CORRETA de expressar a constante K, desse equilíbrio, é: a) b) c) d) 07 - (Unimontes MG) O gráfico abaixo mostra como a constante de equilíbrio (Kc) varia com a temperatura para uma determinada reação química. Analisando-se o aspecto da curva, pode-se inferir que a) o aumento de temperatura favorece a formação de produto(s). b) a concentração de reagentes é constante ao longo da curva. c) a reação química ocorre com liberação de calor (exotérmica). d) o aquecimento do sistema aumenta o valor da constante, Kc. 08 - (UESPI) A chuva ácida pode destruir estátuas, prédios ou monumentos da cidade. O principal constituinte dos mármores, utilizados na construção de prédios e monumentos, é o calcário (carbonato de cálcio - CaCO3) que reage com os ácidos presentes na chuva ácida. Considerando a reação CaCO3(s) + H2SO4(aq) CaSO4(aq) + H2CO3(aq) em um sistema fechado e o princípio de Le Chatelier. Se for adicionado mais carbonato de cálcio à reação, a constante de equilíbrio a) não será afetada. b) aumentará, e a reação deslocará para esquerda. c) aumentará, e a reação deslocará para direita. d) diminuirá, e a reação deslocará para esquerda. e) diminuirá, e a reação deslocará para direita. 09 - (PUC RJ) A equação abaixo descreve a reação de formação de amônia a partir de matéria prima abundante na natureza (gases nitrogênio e hidrogênio). Essa reação é exotérmica e catalisada por ferro. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) Assinale a afirmativa correta. a) A presença do catalisador faz com que a reação se torne endotérmica. b) A equação da constante de equilíbrio da reação é K = [N2] [H2] / [NH3]. c) O rendimento da reação pode ser melhorado pela retirada de amônia na medida em que esse produto é formado. d) Na pressão constante, o volume ocupado pela mistura reacional tende a aumentar na medida em que o produto se forma. e) Trata-se de uma reação de síntese sem que haja variação dos números de oxidação dos elementos N e H. 10 - (UNESP SP) A produção de grafita artificial vem crescendo significativamente, uma vez que grafita natural de boa qualidade para uso industrial é escassa. Em atmosferas ricas em dióxido de carbono, a 1 000 ºC, a grafita reage segundo a reação: A 1 000 ºC, no estado de equilíbrio, as pressões parciais de CO e CO2 são 1,50 atm e 1,25 atm, respectivamente. Calcule o valor da constante de equilíbrio (Kp) para a reação nessa temperatura. 11 - (UFMA) Uma reação levemente exotérmica, mas importante do ponto de vista industrial, é a combinação do vapor d’água com o monóxido de carbono. Esta reação conduz a formação dos gases hidrogênio e dióxido de carbono. Considerando a temperatura de 800 ºC, a constante de equilíbrio (Kc) para essa reação será igual a unidade. Para um sistema a esta temperatura e que contem as concentrações iniciais dos gases de vapor d’água e monóxido de carbono de 3,0 e 2,0 mol L–1, respectivamente, é correto afirmar: a) que no equilíbrio [H2] = [CO2] = 1,2 mol L–1. b) o aumento na pressão fará com que o equilíbrio se desloque no sentido de formação do gás hidrogênio. c) Kc = Kp (RT)2. d) a diminuição da temperatura não afetara a reação. e) a temperatura de 800 ºC, o processo e espontâneo, portanto, DG > 0. 12 - (UFPE) As reações químicas nem sempre atingem o equilíbrio. A velocidade com que elas ocorrem varia muito de sistema para sistema, sofrendo influência de catalisadores e da temperatura. De um modo geral: 00. um catalisador permite que uma reação ocorra por um caminho de menor energia de ativação. 01. no início, a velocidade de uma reação é mais elevada porque as concentrações dos reagentes são maiores. 02. o aumento da concentração de um reagente aumenta a velocidade de uma reação porque aumenta a constante de velocidade da reação direta. 03. a constante de equilíbrio de uma reação elementar é igual à constante de velocidade da reação direta dividida pela constante de velocidade da reação inversa. 04. se uma reação apresenta grande energia de ativação, deverá também apresentar constante de velocidade de valor elevado. 13 - (UFC CE) Considerando um reservatório mantido à temperatura constante, tem-se estabelecido o equilíbrio químico . Sendo que as pressões parciais no equilíbrio são , e . Assinale a alternativa correta para o valor de Kp (em atm) da reação. a) 0,05 b) 0,10 c) 0,15 d) 0,20 e) 0,25 14 - (Mackenzie SP) Em um balão de capacidade igual a 10 L, foram adicionados 1 mol da espécie A2(g) e 2 mols da espécie B2(g). Tais reagentes sofreram transformação de acordo com a equação a seguir: A2(g) + B2(g) 2 AB(g) Considerando-se que, no estado de equilíbrio químico, a concentração da espécie AB(g) seja de 0,1 mol L–1, a constante de equilíbrio (KC), para esse processo, é aproximadamente igual a a) 0,25 b) 1,33 c) 5,00 d) 6,66 e) 7,50 15 - (FUVEST SP) Uma das formas de se medir temperaturas em fase gasosa é por meio de reações com constantes de equilíbrio muito bem conhecidas, chamadas de reações-termômetro. Uma dessas reações, que ocorre entre o ânion tiofenolato e o 2,2,2-trifluoroetanol, está representada pela equação química Para essa reação, foram determinados os valores da constante de equilíbrio em duas temperaturas distintas. a) Essa reação é exotérmica ou endotérmica? Explique, utilizando os dados de constante de equilíbrio apresentados. b) Explique por que, no produto dessa reação, há uma forte interação entre o átomo de hidrogênio do álcool e o átomo de enxofre do ânion. 16 - (UEM PR) Considere a reação abaixo, em equilíbrio, que ocorre em um reator de volume igual a 2 litros. Se 2 mols de O2(g) são injetados no reator contendo 7 mols de H2(g), e sabendo-se que o grau de equilíbrio em relação ao O2(g) é 50%, assinale o que for correto. 2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) 01. O valor da constante de equilíbrio é igual a 0,16. 02. A concentração de água no equilíbrio é igual a 2 mol/L. 04. O número de mols de H2(g) que reagiu é igual a 2. 08. A concentração do oxigênio no equilíbrio é igual a 0,5 mol/L. 16. A introdução de gás hélio no sistema, mantendo o volume do reator constante, deslocará o equilíbrio para o lado direito da reação descrita acima, no comando da questão. 17 - (UCS RS) Considere a reação de interconversão do 2-metilpropano em butano representada abaixo. Disponível em: <https://eluc.kr-olomoucky.cz/verejne/lekce/2373>. Suponha que, a uma dada temperatura e pressão, o equilíbrio acima seja atingido e que, nessas condições, o valor da constante de equilíbrio em função das concentrações seja igual a 0,4. Com base nessas informações, assinale a alternativa cuja figura representa corretamente as concentrações dos reagentes e dos produtos na condição de equilíbrio descrita acima. Para fins de simplificação, considere que essa reação esteja ocorrendo em um recipiente fechado de 1,0 L. a) b) c) d) e) 18 - (PUC SP) Durante uma transformação química as concentrações das substâncias participantes foram determinadas ao longo do tempo. O gráfico a seguir resume os dados obtidos ao longo do experimento. A respeito do experimento, foram feitas algumas afirmações: I. A e B são reagentes e C é o produto da reação estudada. II. A reação química estudada é corretamente representada pela equação: B + 2 C A III. Não houve consumo completo dos reagentes, sendo atingido o equilíbrio químico. IV. A constante de equilíbrio dessa reação, no sentido da formação de A, nas condições do experimento é menor do que 1. Estão corretas apenas as afirmações: a) I e IV. b) II e III. c) II e IV. d) III e IV. 19 - (FUVEST SP) A oxidação de SO2 a SO3 é uma das etapas da produção de ácido sulfúrico. Em uma indústria, diversas condições para essa oxidação foram testadas. A tabela a seguir reúne dados de diferentes testes: a) Em qual dos quatro testes houve maior rendimento na produção de SO3? Explique. b) Em um dado instante t1, foram medidas as concentrações de SO2, O2 e SO3 em um reator fechado, a 1000 °C, obtendo-se os valores: [SO2] = 1,0mol/L; [O2] = 1,6mol/L; [SO3] = 20 mol/L. Considerando esses valores, como é possível saber se o sistema está ou não em equilíbrio? No gráfico abaixo, represente o comportamento das concentrações dessas substâncias no intervalo de tempo entre t1 e t2, considerando que, em t2, o sistema está em equilíbrio químico. Note e adote: Para a reação dada, KC = 250 a 1000 ºC 20 - (FCM PB) Num frasco de reação de 200,0 L, se encontram em equilíbrio (estado I) 0,2 mol de H2 (g), 0,2 mol de I2(g) e 1,4 mol de HI (g), a 450 ºC. H2(g) + I2(g) 2 HI (g) Ao sistema, foi adicionado 0,9 mol de HI (g), que após reagir, retornou ao estado de equilíbrio (estado II), na temperatura de 450 ºC. Com base nas informações, analise as afirmativas abaixo. I. No estado I, a constante de equilíbrio Kc é igual a 49. II. No estado II, a concentração do H2 (g) é igual a 0,005 mol.L–1. III. No estado II, a concentração do HI (g) é igual 0,105 mol.L–1. É correto o que se afirma: a) apenas em I. b) em I, II e III. c) apenas em III. d) apenas em I e II. e) apenas em II e III. 21 - (UDESC SC) As reações químicas dependem de colisões eficazes que ocorrem entre as moléculas dos reagentes. Quando se pensa em sistema fechado, é de se esperar que as colisões ocorram entre as moléculas dos produtos em menor ou maior grau, até que se atinja o equilíbrio químico. À temperatura ambiente, o NO2(g), gás castanho-avermelhado, está sempre em equilíbrio com o seu dímero, o N2O4(g), gás incolor. Em um experimento envolvendo a dissociação de N2O4(g) em NO2(g) coletaram-se os seguintes dados: a amostra inicial de N2O4(g) utilizada foi de 92g, em um dado momento a soma dos componentes N2O4(g) e NO2(g) foi de 1,10 mol. Com base nesses dados, pode-se dizer que a quantidade dissociada em mols de N2O4(g) é: a) 0,20 b) 0,10 c) 0,40 d) 0,60 e) 0,80 22 - (UECE) O tetróxido de dinitrogênio gasoso, utilizado como propelente de foguetes, dissocia-se em dióxido de nitrogênio, um gás irritante para os pulmões, que diminui a resistência às infecções respiratórias. Considerando que no equilíbrio a 60 °C, a pressão parcial do tetróxido de dinitrogênio é 1,4 atm e a pressão parcial do dióxido de nitrogênio é 1,8 atm, a constante de equilíbrio Kp será, em termos aproximados, a) 1,09 atm. b) 1,67 atm. c) 2,09 atm. d) 2,31 atm. 23 - (PUC MG) Considere o equilíbrio químico abaixo e as seguintes concentrações iniciais: A + 2B C + 2D A 25 ºC, para 1 litro de reagente, o equilíbrio foi atingido quando 0,5 mol do reagente B foi consumido. Assinale o valor da constante de equilíbrio da reação. a) 3 b) 4 c) 1/4 d) 1/3 24 - (ENEM) Vários ácidos são utilizados em indústrias que descartam seus efluentes nos corpos d’água, como rios e lagos, podendo afetar o equilíbrio ambiental. Para neutralizar a acidez, o sal carbonato de cálcio pode ser adicionado ao efluente, em quantidades apropriadas, pois produz bicarbonato, que neutraliza a água. As equações envolvidas no processo são apresentadas: (I) CaCO3 (s) + CO2 (g) + H2O (l) Ca2+ (aq) + 2 HCO3– (aq) (II) HCO3– (aq) H+ (aq) + CO32– (aq) K1 = 3,0 10–11 (III) CaCO3 (s) Ca2+ (aq) + CO32– (aq) K2 = 6,0 10–9 (IV) CO2 (g) + H2O (l) H+ (aq) + HCO3– (aq) K3 = 2,5 10–7 Com base nos valores das constantes de equilíbrio das reações II, III e IV a 25 ºC, qual é o valor numérico da constante de equilíbrio da reação I? a) 4,5 10–26 b) 5,0 10–5 c) 0,8 10–9 d) 0,2 105 e) 2,2 1026 25 - (USF SP) O ácido sulfúrico é um ácido forte que atinge 80 % de ionização em água. Esta característica impede que possamos ter contato direto com tal substância, pois ocorreria uma desidratação de nossa pele e demais tecidos superficiais em virtude da necessidade que este ácido possui em procurar água para se ionizar. Considere que a ionização desse ácido em água ocorra da seguinte forma: H2SO4(l) 2 H+(aq) + SO42–(aq) Se a concentração molar inicial do ácido antes da ionização era 4 mol.L–1, é possível afirmar que a) após atingido o equilíbrio, a constante de ionização é numericamente próxima a 165. b) se a elevação da temperatura do sistema aumentar a ionização do ácido para perto de 100 %, trata-se, então, de uma dissolução exotérmica. c) após atingido o equilíbrio, a concentração molar do ácido e a dos íons são numericamente iguais. d) após atingido o equilíbrio, a constante de ionização é numericamente igual a 16. e) se forem retirados os íons H+ do sistema, haverá um deslocamento favorável à formação do ácido. 26 - (Mackenzie SP) Considere o processo representado pela transformação reversível equacionada abaixo. A2(g) + B2(g) 2 AB(g) DH > 0 Inicialmente, foram colocados em um frasco com volume de 10 L, 1 mol de cada um dos reagentes. Após atingir o equilíbrio, a uma determinada temperatura T, verificou-se experimentalmente que a concentração da espécie AB(g) era de 0,10 mol/L. São feitas as seguintes afirmações, a respeito do processo acima descrito. I. A constante KC para esse processo, calculada a uma dada temperatura T, é 4. II. A concentração da espécie A2(g) no equilíbrio é de 0,05 mol/L. III. Um aumento de temperatura faria com que o equilíbrio do processo fosse deslocado no sentido da reação direta. Assim, pode-se confirmar que a) é correta somente a afirmação I. b) são corretas somente as afirmações I e II. c) são corretas somente as afirmações I e III. d) são corretas somente as afirmações II e III. e) são corretas as afirmações I, II e III. 27 - (PUC SP) A amônia é um produto industrial de grande relevância, sendo matéria-prima para a produção de fertilizantes. A amônia é obtida em larga escala pelo processo Haber em que são empregados nitrogênio e hidrogênio sob alta pressão a 450 ºC. A equação que representa o processo é N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) sendo que o Kc dessa reação a 25 ºC é de 3,5´108, enquanto que o Kc medido a 450 ºC é de 0,16. Sobre a reação de síntese da amônia foram feitas as seguintes afirmações. I. Trata-se de uma reação de oxidorredução em que o gás hidrogênio é o agente redutor. II. Trata-se de um processo endotérmico e por isso é realizado em alta temperatura. III. Alterar a pressão dos reagentes modifica o valor de Kc. IV. A 450 ºC a velocidade de formação de amônia seria bem maior do que a 25 ºC, considerando-se que as pressões parciais dos reagentes no início da reação fossem as mesmas em ambas as temperaturas. Estão corretas apenas as afirmações a) I e II. b) II e IV. c) III e IV. d) I e III. e) I e IV. 28 - (UFG GO) Um reator com capacidade de 10 L foi preenchido com 30 mols de PCl5(s) e aquecido a 60 ºC. Após o período de cinco horas, verificou-se a decomposição de 80% do sólido em PCl3(s) e Cl2(g), atingindo as condições de equilíbrio químico. Nessas condições, o valor da constante de equilíbrio é, aproximadamente, igual a: a) 9,6 mol/L b) 5,8 mol/L c) 4,0 mol/L d) 2,4 mol/L e) 0,6 mol/L 29 - (UFG GO) As pérolas contêm, majoritariamente, entre diversas outras substâncias, carbonato de cálcio (CaCO3). Para obtenção de uma pérola artificial composta exclusivamente de CaCO3, um analista, inicialmente, misturou 22 g de CO2 e 40 g de CaO. Nesse sentido, conclui-se que o reagente limitante e a massa em excesso presente nessa reação são, respectivamente, a) CO2 e 22 g b) CaO e 10 g c) CO2 e 12 g d) CaO e 20 g e) CO2 e 8 g 30 - (UEM PR) Em um recipiente fechado de volume 1 L, provido de um êmbolo que pode alterar esse volume, encontram-se em equilíbrio reacional 0,92 g de NO2 e 4,6 g de N2O4. Assinale a(s) alternativa(s) correta(s), sabendo-se que o NO2 apresenta cor marrom avermelhada, o N2O4 é incolor e que a reação de equilíbrio é 2 NO2 (g) N2O4 (g) 01. Na condição de equilíbrio descrita, Kc = 125 L/mol. 02. Mantendo-se a temperatura constante, a diminuição do volume do recipiente diminuirá a intensidade da cor marrom avermelhada da mistura de gases. 04. O aumento do volume do recipiente deslocará o equilíbrio, aumentando a quantidade de NO2, mantendo-se a temperatura constante. 08. Considerando-se que um aumento da temperatura do recipiente desloca o equilíbrio no sentido do aumento da quantidade de N2O4, mantendo-se o volume constante, pode-se afirmar que a reação é exotérmica nesse sentido. 16. Para essa reação, Kp = Kc/RT. 31 - (UEM PR) A uma determinada temperatura, foram colocados, em um recipiente fechado de capacidade 5 litros, 2 mols de N2(g) e 4 mols de H2(g). Após certo tempo, verificou-se que o sistema havia entrado em equilíbrio e que havia se formado 1,5 mol de NH3(g). Com relação a esse experimento, assinale o que for correto. 01. A constante de equilíbrio KC é aproximadamente 0,34 (mol/litro)–2. 02. Se dobrarmos os valores das quantidades iniciais (em mols) dos gases N2(g) e H2(g), a constante de equilíbrio também dobra de valor. 04. No equilíbrio, restou 1,75 mol de H2(g). 08. A concentração em quantidade de matéria do N2(g), no equilíbrio, é 0,25 mol/litro. 16. O grau de equilíbrio de reação em relação ao gás nitrogênio é 37,5 %. 32 - (UFES) A amônia está entre as cinco substâncias mais produzidas no mundo, em decorrência da variedade de aplicações que possui, com destaque para seu uso como fertilizante na agricultura ou, ainda, para seu uso na fabricação de explosivos. Essa substância é sintetizada em escala industrial pelo processo Haber-Bosch, empregando-se, para isso, temperaturas e pressões elevadíssimas, além de catalisadores sólidos. A síntese da amônia é representada de acordo com a seguinte equação química: N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g). Dados: ΔHfº (N2 (g)) = ΔHfº (H2 (g)) = 0; DHfº (NH3 (g)) = –46,3 kJ.mol–1 a) Com base nas entalpias padrões de formações fornecidas, calcule a entalpia padrão de reação para a síntese da amônia e identifique o processo como exotérmico ou endotérmico. b) A partir da reação de dissolução do gás amônia em água, representada a seguir, identifique, entre os compostos (moléculas ou íons), quais apresentam caráter ácido: NH3 (g) + H2O (l) NH4+ (aq) + OH– (aq). c) Apresente as estruturas de Lewis para N2, H2, NH3 e NH4+. d) Determine a constante de equilíbrio para a reação de síntese da amônia em uma mistura de gases que contenha as seguintes pressões parciais: 10 atm de H2, 5 atm de N2 e 3 atm de NH3. 33 - (UEM PR) Assinale o que for correto. 01. O valor da constante de equilíbrio para uma reação, em uma dada temperatura, não depende das concentrações iniciais de reagentes e de produtos. 02. Aquecendo-se 1 mol de trióxido de enxofre em um recipiente fechado com capacidade de 5 litros, observou-se que esta substância apresentava-se 60% dissociada após o sistema ter atingido o equilíbrio. Utilizando-se dessas informações, infere-se que o grau de equilíbrio é 0,6. 04. Considere a seguinte reação balanceada: 2 SO2 (g) + 1 O2(g) 2 SO3(g), a qual apresenta uma constante de equilíbrio igual a 9,9 10+25. A partir do valor da constante de equilíbrio é possível afirmar que na situação de equilíbrio químico, há muito mais reagente do que produto. 08. A função de um catalisador é atuar diminuindo a energia de ativação de uma dada reação. A diminuição dessa energia de ativação significa que o equilíbrio da reação se desloca para a maior formação de produtos. 16. Para a reação abaixo é necessário trabalhar em temperaturas elevadas para que haja uma grande produção de alumina. 4 Al(s) + 3 O2(g) 2 Al2O3(s) = –3344 kJ. 34 - (UEPG PR) Considerando a equação em equilíbrio, de síntese do SO3 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) As constantes de equilíbrio, Kc, para essa reação em diferentes temperaturas são as seguintes: Com base nessa equação e os fatores que podem afetar o seu equilíbrio, assinale o que for correto. 01. Para melhorar o rendimento dessa reação pode-se diminuir a concentração de SO2(g) ou de O2(g). 02. Para que essa reação atinja o equilíbrio mais rapidamente, pode-se aumentar a concentração de SO2(g) ou de O2(g). 04. Para melhorar o rendimento dessa reação pode-se aumentar o volume do recipiente em que a reação ocorre e, desta forma, diminuir a pressão. 08. A síntese do SO3 é uma reação exotérmica. 16. Para melhorar o rendimento dessa reação deve-se abaixar a temperatura. 35 - (UEM PR) Considere a reação em equilíbrio químico homogêneo abaixo. Misturam-se 2 mols de ácido acético com 3 mols de álcool etílico a 25 ºC e espera-se atingir o equilíbrio com constante igual a 4. Assinale o que for correto. Dado: . CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O 01. A reação direta é uma esterificação, e a inversa é uma hidrólise. 02. A expressão da constante de equilíbrio para a reação, considerando que a concentração de cada um dos produtos seja “x”, resulta na seguinte equação de segundo grau: . 04. A quantidade de matéria de CH3COOH no equilíbrio é aproximadamente 0,43 mols. 08. A quantidade de matéria de C2H5OH no equilíbrio é aproximadamente 1,43 mols. 16. A quantidade de matéria do CH3COOC2H5 no equilíbrio é aproximadamente 1,75 mols. 36 - (UFJF MG) O ozônio é um gás que existe em pequenas quantidades (cerca de 10 %) na troposfera, mas em maior concentração na estratosfera, constituindo a camada de ozônio. a) Na troposfera, o ozônio reage com o óxido de nitrogênio produzindo oxigênio e dióxido de nitrogênio, cuja constante de equilíbrio é 6,0 1034. De acordo com as concentrações descritas abaixo, verifique se o sistema está em equilíbrio. b) Utilizando os dados para a reação do ozônio com o dióxido de nitrogênio na atmosfera, fornecidos abaixo, determine a expressão da velocidade e calcule o valor da constante de velocidade dessa reação NO2(g) + O3(g) NO3(g) + O2(g) c) Na troposfera, o ozônio também reage com compostos orgânicos insaturados prejudicando a qualidade de vida dos organismos vivos. Escreva a reação de ozonólise do 2-metilbuteno na troposfera. 37 - (FUVEST SP) A hemoglobina (Hb) é a proteína responsável pelo transporte de oxigênio. Nesse processo, a hemoglobina se transforma em oxi-hemoglobina (Hb(O2)n). Nos fetos, há um tipo de hemoglobina diferente da do adulto, chamada de hemoglobina fetal. O transporte de oxigênio pode ser representado pelo seguinte equilíbrio: Hb + nO2 Hb(O2)n, em que Hb representa tanto a hemoglobina do adulto quanto a hemoglobina fetal. A figura mostra a porcentagem de saturação de Hb por O2 em função da pressão parcial de oxigênio no sangue humano, em determinado pH e em determinada temperatura. A porcentagem de saturação pode ser entendida como: Com base nessas informações, um estudante fez as seguintes afirmações: I. Para uma pressão parcial de O2 de 30 mmHg, a hemoglobina fetal transporta mais oxigênio do que a hemoglobina do adulto. II. Considerando o equilíbrio de transporte de oxigênio, no caso de um adulto viajar do litoral para um local de grande altitude, a concentração de Hb em seu sangue deverá aumentar, após certo tempo, para que a concentração de Hb(O2)n seja mantida. III. Nos adultos, a concentração de hemoglobina associada a oxigênio é menor no pulmão do que nos tecidos. É correto apenas o que o estudante afirmou em a) I. b) II. c) I e II. d) I e III. e) II e III. Note e adote: pO2 (pulmão) > pO2 (tecidos). TEXTO: 1 - Comum à questão: 38 Bactérias nitrificantes formam um grupo de bactérias aeróbias (família Nitrobacteraceae) que usam produtos químicos inorgânicos como uma fonte de energia. São microrganismos importantes no ciclo do nitrogênio como conversores de amônia do solo para nitratos, compostos utilizáveis por plantas. O processo de nitrificação requer a mediação de dois grupos distintos: bactérias que convertem a amônia em nitritos (nitrosomonas, nitrosospira, nitrosococcus e nitrosolobus) e bactérias que convertem nitritos (tóxicos para plantas) em nitratos (nitrobacter, nitrospina e nitrococcus). Na agricultura, a irrigação com soluções diluídas de amônia resulta em um aumento nos nitratos do solo através da ação de bactérias nitrificantes. (https:// global.britannica.com. Adaptado.) As equações que representam o processo de nitrificação estão representadas a seguir. I. 2NH3 + 3O2 2H+ + + 2H2O + energia II. + O2 + energia 38 - (UEFS BA) A água amoniacal, utilizada para adubação de solos, contém 10% do elemento nitrogênio. Essa solução é preparada dissolvendo-se amônia (NH3) em água, de acordo com a equação: NH3 (g) + H2O (l) (aq) + OH– (aq) A expressão que representa a constante de equilíbrio, K, para esse sistema é: a) b) c) d) e) GABARITO 1) Gab: A 2) Gab: B 3) Gab: B 4) Gab: D 5) Gab: D 6) Gab: B 7) Gab: C 8) Gab: A 9) Gab: C 10) Gab: Kp = 1,80 atm 11) Gab: A 12) Gab: VVFVF 13) Gab: D 14) Gab: B 15) Gab: a) A reação é exotérmica. A tabela mostra que em menor temperatura a constante de equilíbrio possui maior valor. Isso permite concluir que o resfriamento desloca o equilíbrio no sentido direto, aumentando o rendimento do produto, ou seja, a reação direta é exotérmica. b) O átomo de hidrogênio do álcool está ligado diretamente ao oxigênio, um elemento de alta eletronegatividade. Isso o torna muito polarizado positivamente, daí a forte interação com o enxofre do ânion (interação íon-dipolo). 16) Gab: 12 17) Gab: B 18) Gab: B 19) Gab: a) Como a reação é exotérmica e ocorre com contração volumétrica, o equilíbrio se estabelecerá com maior rendimento, ou seja, com maior concentração de produto no equilíbrio, quando for realizado a 400 ºC (menor temperatura) e a 500 atm (maior pressão), portanto no teste 1. Além disso, o excesso de O2 tende a fazer com que o SO2 tenha um alto grau de conversão em SO3 nesse teste. b) 2 SO2(g) + 1 O2(g) 2 SO3(g) Em t1 tem-se: [SO2] = 1 mol/L; [O2] = 1,6 mol/L; [SO3] = 20 mol/L Calculando-se o quociente vem: ou seja, o sistema já se encontra em equilíbrio em t1, e portanto as concentrações não irão variar a partir desse instante. O gráfico será: 20) Gab: A 21) Gab: B 22) Gab: D 23) Gab: D 24) Gab: B 25) Gab: A 26) Gab: E 27) Gab: E 28) Gab: D 29) Gab: C 30) Gab: 23 31) Gab: 28 32) Gab: a) A entalpia padrão de reação para a síntese de amônia é –92,6 kJ.mol–1, sendo esse processo exotérmico. b) Entre esses compostos, NH4+ e H2O apresentam caráter ácido. c) Estruturas de Lewis para N2, H2, NH3 e NH4: d) A constante de equilíbrio para essa reação é 0,0018. 33) Gab: 03 34) Gab: 24 35) Gab: 13 36) Gab: a) Com base no valor de K calculado pode-se afirmar que o sistema não encontra-se em equilíbrio, uma vez que o valor de K calculado é menor que a constante de equilíbrio da reação 6,0x1034. b) Expressão da velocidade: v = k[NO2][O3] Constante de velocidade: 2,2x10–2 = k(5x10–5)(1x10–5) k = 4,4x107s–1 c) 37) Gab: C 38) Gab: E Lista de Exercícios – Equilíbrio Químico (Deslocamento de Equilíbrio) 01 - (UECE) Um estudante de química retirou água do seguinte sistema em equilíbrio: 2NO2(g) + CH4(g) CO2(g) + 2H2O(l) + N2(g) Em seguida, esse aluno constatou acertadamente que a) a concentração de metano diminuiu. b) o equilíbrio se desloca para a esquerda. c) a concentração do dióxido de carbono diminuiu. d) a concentração do nitrogênio gasoso diminuiu. 02 - (UFRR) Em 1888, Henri Le Chatelier formulou o chamado princípio de Le Chatelier que afirma: “se uma perturbação externa for aplicada a um sistema em equilíbrio, o sistema reagirá de tal modo a aliviar parcialmente essa perturbação”. Sobre essa afirmação é CORRETO afirmar: a) O aumento da pressão desloca a reação na direção do lado com mais mols de gás; b) Remoção de um reagente desloca o equilíbrio para a formação do produto; c) Adição de um produto desloca o equilíbrio para a formação do produto; d) Remoção de um produto desloca o equilíbrio para a formação do reagente; e) Adição de um reagente desloca o equilíbrio para a formação do produto. 03 - (PUC Camp SP) O esmalte dos dentes é formado pela substância denominada hidroxiapatita, Ca5(PO4)3OH(s), insolúvel em água e parcialmente solúvel em soluções ácidas. Na boca, em razão da presença da saliva, forma-se o seguinte equilíbrio químico: Ca5(PO4)3OH(s) 4H (aq) 5Ca (aq) 3HPO (aq) H2O(l) Ao beber um refrigerante de cola, cujo meio é ácido, esse equilíbrio desloca-se no sentido ........, uma vez que, pelo Princípio de Le Chatelier, os íons ......... devem ser consumidos para formar um novo estado de equilíbrio, compensando-se a modificação feita. As lacunas são completadas corretamente, na ordem em que aparecem, por a) b) c) d) e) 04 - (UNITAU SP) Assinale a alternativa CORRETA, considerando que a reação abaixo ocorre, favoravelmente, no sentido da direita para a esquerda. CH3CH2OH + CH3NH2 CH3CH2O– + CH3N+H3 a) pKa de CH3CH2OH > pKa de CH3N+H3 b) pKa de CH3CH2OH < pKa de CH3N+H3 c) pKa de CH3CH2OH = pKa de CH3N+H3 d) pKa de CH3NH2 = pKa de CH3N+H3 e) pKa não tem nenhum efeito sobre a reação 05 - (UNIFOR CE) O processo conhecido como Haber-Bosch de produção de amônia envolve a seguinte reação reversível, a uma dada T e P sem uso de catalisador: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) = –286 kJ Deseja-se alterar o equilíbrio de maneira a beneficiar a produção de amônia. Pode-se realizar esta modificação no processo através a) do aumento da temperatura e de redução da pressão. b) do aumento da temperatura e do aumento da pressão. c) da redução da temperatura e de redução da pressão. d) da redução da temperatura e do aumento da pressão. e) da redução da temperatura e da adição de catalisador. 06 - (USF SP) O equilíbrio químico que envolve a formação do monóxido de carbono a partir do carbono sólido é representado pela seguinte equação química não balanceada. C(s) + O2(g) CO(g) Considerando ações que modifiquem a estabilidade desse sistema, teremos que o equilíbrio será deslocado em favor do óxido quando a) for adicionada uma quantidade de carbono ao sistema. b) a pressão no sistema for reduzida. c) for adicionada uma quantidade de monóxido de carbono ao sistema. d) for retirada uma quantidade de gás oxigênio do sistema. e) o sistema for colocado em um recipiente de menor volume. 07 - (IFGO) Até o final do século XIX, o nitrogênio era obtido a partir de sais, como o NaNO3, ou de excrementos de aves. Ele reage com o gás hidrogênio para formar a amônia, um dos principais produtos comercializados no mundo. À temperatura ambiente, no entanto, a reação é muito lenta, influenciando no seu rendimento. N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) = – 92,2 KJ/mol Assinale a alternativa que apresenta uma solução que aumentaria a produção da amônia: a) Aumentar o volume do sistema. b) Diminuir a concentração de gás hidrogênio. c) Diminuir a pressão. d) Aumentar a temperatura. e) Diminuir a temperatura. 08 - (UDESC SC) Para a reação em equilíbrio N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) DH = –22 kcal; assinale a alternativa que não poderia ser tomada para aumentar o rendimento do produto. a) Aumentar a concentração de H2 b) Aumentar a pressão c) Aumentar a concentração de N2 d) Aumentar a temperatura e) Diminuir a concentração de NH3 09 - (UFAL) A amônia é um dos compostos de maior importância do mercado, muito usado em refrigeração, na agricultura como fertilizante na forma de uréia, em produtos de limpeza e em solução aquosa se comporta como uma base. É um gás tóxico quando inalado. Recentemente, houve um vazamento de amônia em um frigorífico de peixes em Santa Clara D’Oeste, no estado de São Paulo, causando intoxicação em vários funcionários por inalação de amônia. A fabricação da amônia representa uma boa ilustração para os princípios do equilíbrio químico. Dada a equação N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g), qual das alterações seguintes fará variar a constante de equilíbrio? a) Adição de catalisador. b) Aumento da concentração de NH3(g). c) Aumento de temperatura. d) Aumento da pressão. e) Aumento da concentração de N2(g). 10 - (UEPG PR) Com relação ao sistema em equilíbrio abaixo, assinale o que for correto. 2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) DH = –747 kJ 01. A formação de N2(g) será favorecida se for aumentada a pressão total sobre o sistema. 02. A adição de catalisador desloca o equilíbrio para a direita. 04. O aumento da concentração do NO(g) desloca o equilíbrio para a esquerda. 08. A diminuição da temperatura desloca o equilíbrio para a direita. 11 - (PUC RJ) O NO pode ser produzido, numa certa temperatura, como indicado na equação termoquímica abaixo: 4 NH3(g) + 5 O2(g) 4 NO(g) + 6 H2O(g) DH = –900 kJ Sobre a reação, é correto afirmar que: a) ela é endotérmica na formação de NO e H2O. b) ela requer 900 kJ de energia na formação de 1 mol de NO. c) em temperaturas mais baixas aumenta o rendimento da formação de NO e H2O. d) ao alcançar o equilíbrio, a expressão da constante de equilíbrio, em função das pressões parciais, será KP = {[H2O] x [NO]} / {[O2] x [NH3]} e) se trata de um equilíbrio heterogêneo. 12 - (FGV SP) A produção de suínos gera uma quantidade muito grande e controlada de dejetos, que vem sendo empregada em bioconversores para geração de gás metano. O metano, por sua vez, pode ser utilizado para obtenção de gás H2. Em uma reação denominada reforma, o metano reage com vapor-d’água na presença de um catalisador formando hidrogênio e dióxido de carbono de acordo com o equilíbrio CH4 (g) + H2O (g) 3H2 (g) + CO2 (g) DHº > 0. O deslocamento do equilíbrio no sentido da formação do H2 é favorecido por: I. aumento da pressão; II. adição do catalisador; III. aumento da temperatura. É correto apenas o que se afirma em a) I. b) I e II. c) II. d) II e III. e) III. 13 - (UERJ) O monóxido de carbono, formado na combustão incompleta em motores automotivos, é um gás extremamente tóxico. A fim de reduzir sua descarga na atmosfera, as fábricas de automóveis passaram a instalar catalisadores contendo metais de transição, como o níquel, na saída dos motores. Observe a equação química que descreve o processo de degradação catalítica do monóxido de carbono: 2 CO (g) + O2 (g) 2 CO2 (g) DH = –283 kJ×mol–1 Com o objetivo de deslocar o equilíbrio dessa reação, visando a intensificar a degradação catalítica do monóxido de carbono, a alteração mais eficiente é: a) reduzir a quantidade de catalisador b) reduzir a concentração de oxigênio c) aumentar a temperatura d) aumentar a pressão 14 - (UEFS BA) 2H2S(g) + 302(g) 2H2O(g) + 2SO2(g) O deslocamento do equilíbrio químico de um sistema é toda e qualquer alteração de velocidade de reação direta ou inversa, que provoca modificações nas concentrações de substâncias químicas e, consequentemente, leva a um novo estado de equilíbrio. A aplicação desse conceito de deslocamento de equilíbrio químico ao sistema representado pela equação química permite corretamente afirmar: a) A remoção de H2S(g) implica aumento da pressão parcial de SO2(g). b) A adição de oxigênio ao sistema provoca a diminuição da concentração de SO2(g). c) O aumento de temperatura do sistema promove aumento da concentração de H2S(g). d) A diminuição da pressão do sistema implica aumento da velocidade de reação direta. e) A retirada de água do sistema mantém inalterada as velocidades da reação direta e inversa. 15 - (UEPG PR) O ozônio pode ser obtido sob a ação da radiação ultravioleta, através da seguinte reação endotérmica: 3O2(g) 2O3(g) A partir desta reação em equilíbrio, e supondo sistema fechado, assinale o que for correto. 01. A constante de equilíbrio desta reação pode ser expressa em função das pressões parciais dos gases: 02. O aumento na temperatura favorecerá a formação de ozônio. 04. O resfriamento do meio em que ocorre a reação deslocará o equilíbrio para direita, isto é, para formação de O3. 08. A variação da concentração dos gases não afetará o equilíbrio da reação. 16. O aumento da pressão deslocará o equilíbrio para o lado do menor volume gasoso e, portanto, favorecerá a formação de ozônio. 16 - (UEFS BA) O principal constituinte do esmalte dos dentes é a hidroxiapatita, Ca5OH(PO4)3(s), que é praticamente insolúvel em água, mas, por estar em contato com a saliva, ocorre o seguinte equilíbrio de dissociação de seus íons: Ca5OH(PO4)3(s) 5Ca2+(aq) + OH– (aq) + 3PO (aq) Sobre a equação de equilíbrio, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas. ( ) Ao consumir bebidas e/ou alimentos ácidos, a deterioração dos dentes é favorecida devido à fragilização do esmalte dos dentes, pois ocorre deslocamento do equilíbrio no sentido da dissociação da hidroxiapatita. ( ) Águas que contêm íons fluoreto, quando ingeridas, decrescem o pH da saliva, fazendo com que o equilíbrio se desloque no sentido da dissociação da hidroxiapatita e, com isso, favorece a formação de cáries. ( ) Se for adicionado hidróxido de magnésio ao creme dental, o equilíbrio será deslocado no sentido da formação da hidroxiapatita, ajudando a tornar os dentes mais resistentes. ( ) A hidroxiapatita é um sal ácido que tende a se dissolver em meio básico, produzindo íons fosfato, que contribuem para diminuir o pH do meio. A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a 01. V F V F 02. V V F F 03. V F F V 04. F F V V 05. F V V F 17 - (USF SP) Observe a expressão a seguir, que possibilita o cálculo de uma constante de equilíbrio químico que envolve a amônia gasosa e os gases hidrogênio e nitrogênio. Considerando a expressão apresentada, as substâncias químicas que a constituem e os fatores que podem influenciar a dinâmica desse equilíbrio químico, percebe-se que a) a injeção de gás nitrogênio no sistema favorecerá o lado dos reagentes nesse meio reacional. b) o aumento da pressão no sistema elevará a quantidade de amônia no meio reacional. c) na reação direta a velocidade de consumo da amônia é o do dobro da velocidade de produção do gás nitrogênio. d) uma vez que a reação é exotérmica no sentido direto, a elevação da temperatura do sistema aumentará o valor de Kc quando o equilíbrio for alcançado novamente. e) o equilíbrio só pode ser considerado quando houver iguais quantidades de reagentes e produtos no meio reacional. 18 - (UFU MG) Por muito tempo, foram utilizadas para tratamento de obturações dentárias amálgamas metálicas (Sn, estanho; Ag, prata; Hg, mercúrio). Esse método era utilizado para tratamento de cáries que ocorrem pela exposição das nervuras dentárias, cuja causa é a má saúde bucal, consumo de refrigerantes em excesso, entre outros motivos que levam à desmineralização do esmalte. Esse processo de desmineralização é representado a seguir. Sobre essa situação, faça o que se pede. a) Explique o motivo de pequenos choques quando alguém morde em uma folha de papel alumínio exatamente nos dentes que possuem obturações com amálgamas metálicas. b) Explique a função da saliva no processo dos choques destacados no item anterior. c) Descreva o que ocorre, quimicamente, com o esmalte dentário quando se consome refrigerantes em excesso. 19 - (UFRGS RS) Observe a figura abaixo, sobre o perfil de energia de uma reação em fase gasosa. Considere as seguintes afirmações a respeito dessa reação. I. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos produtos, sob aumento de temperatura. II. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes, sob aumento de pressão. III. A velocidade da reação inversa aumenta com a temperatura. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 20 - (FAMERP SP) Considere o equilíbrio químico representado por C (s) + CO2 (g) 2CO (g) ; = + 88 kJ / mol de CO (g) O rendimento em CO (g) desse equilíbrio aumenta com o aumento da ____________, com a diminuição da ____________ e não se altera pela adição de ____________. As lacunas do texto são, correta e respectivamente, preenchidas por: a) temperatura – pressão – catalisador. b) temperatura – pressão – CO2 (g). c) pressão – temperatura – catalisador. d) pressão – temperatura – CO2 (g). e) pressão – temperatura – C (s). 21 - (UEMG) Zuenir Ventura, em sua crônica "Bonito por Natureza", coloca o seguinte texto sobre a Gruta do Lago Azul. “O passeio vale todos os sacrifícios, se é que se pode falar assim. Porque o espetáculo de descida é quase alucinógeno: é um milagre que aquelas estalactites da finura de agulha que descem do teto da gruta possam se sustentar como se fossem gotas interrompidas.” VENTURA, 2012, p. 127. A equação química que mostra a formação das estalactites está representada a seguir. Ca2+(aq) + 2 HCO3–( aq) CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l) É CORRETO afirmar que a formação das estalactites é favorecida na seguinte condição: a) Evaporação constante da água. b) Diminuição da concentração de íons Ca2+. c) Retirada de íons de bicarbonato. d) Abaixamento da temperatura no interior da caverna. 22 - (UECE) Ao que tudo indica, as lentes fotossensíveis foram inventadas nos laboratórios da empresa Corning Glass Works Inc. em 1996. Elas têm a propriedade de escurecer na presença do sol e retornar às condições primitivas em ambiente coberto. Atente para os seguintes fenômenos: I. deslocamento do equilíbrio; II. reação de oxidorredução; III. efeito fotoelétrico; IV. efeito termoiônico; V. ação de indicador. Correspondem a fenômenos que ocorrem nas lentes fotossensíveis somente os itens a) II e IV. b) I e II. c) IV e V. d) III e V. 23 - (PUC GO) Analise o seguinte trecho: “Não desejava, entretanto, cavar rio e terra para achar pepitas de ouro.” (GONÇALVES, David. Sangue verde. O cianeto de sódio (NaCN) é muito utilizado na extração do ouro. Ele facilita a oxidação do ouro e a sua solubilização. Para evitar a liberação de ácido cianídrico (HCN), que é um gás muito tóxico, essa etapa do processo é feita em meio alcalino. Uma provável reação para essa etapa é descrita a seguir: 4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O 4NaAu(CN)2 + 4NaOH Em seguida, a recuperação do ouro (redução) é feita por precipitação através da adição de zinco em pó. Assinale a única alternativa correta com relação às afirmações anteriormente expostas: a) O zinco funciona como um agente oxidante. Pode-se então dizer que seu potencial de redução será menor que o do ouro. b) O aumento da concentração de OH– desloca para a direita o equilíbrio da reação: HCN H+ + CN–. c) Considerando-se apenas o potencial padrão de redução, o cobre não pode ser usado como substituto do zinco. Dados: potencial padrão de redução do Cu2+/Cu é de 0,34V e do Au3+/Au de 1,50V. d) A partir da reação dada, pode-se afirmar que com 122,5 mg de NaCN é possível formar 680 mg de NaAu(CN)2. 24 - (PUC GO) XX Os Homens nesta manhã de sangrenta primavera parecem não mais saber o que nunca souberam, que a Vida é para sempre sã ou demente tão de repente tão de repente! (VIEIRA, Delermando. Os tambores da tempestade. O segundo verso do texto faz lembrar o sangue, que é formado por diversos tipos de células, classificadas em três grandes grupos: glóbulos brancos, hemácias e plaquetas. O sangue é essencial à manutenção da vida animal. Isto porque ele é o responsável pelo transporte de oxigênio do pulmão até as células e pelo transporte do CO2 das células até os pulmões. Esse transporte é feito através da hemoglobina (Hb) presente no sangue conforme o seguinte equilíbrio: Hb + O2 HbO2 Com base nessas informações, analise as afirmativas a seguir: I. O sangue, por ser uma solução tampão, não sofrerá alteração de pH, mesmo com a adição de grande quantidade de ácidos ou de bases. II. O sangue tem pH em torno de 7, e o suco gástrico, em torno de 2. Isso significa uma diferença de concentração de íons hidrônio na ordem de 105. III. Ao se subir a montanha Everest, a mudança na pressão atmosférica resulta no deslocamento da reação da hemoglobina com o oxigênio para a esquerda. IV. O CO2 proveniente da respiração celular pode reagir com a água antes de ser transportado pela hemoglobina e ser transformado em íons hidrônio e carbonato (CO32–). A geometria molecular desse ânion é piramidal. Em relação às proposições analisadas, assinale a única alternativa cujos itens estão todos corretos: a) I e III. b) I e IV. c) II e III. d) II e IV. 25 - (UFU MG) O oxigênio que entra nos pulmões durante a respiração irá se ligar à hemoglobina (Hb) segundo o equilíbrio: Hb + O2 HbO2 Todavia, quando uma pessoa é submetida a um local cuja concentração de CO (monóxido de carbono) é elevada, o equilíbrio químico se altera, pois a molécula de monóxido de carbono tem afinidade pela hemoglobina cerca de 150 vezes maior que o oxigênio, motivo pelo qual é tóxica. A toxidez do CO pode ser atribuída a) ao seu potencial venenoso e à sua capacidade em se ligar com a hemoglobina, alterando o equilíbrio no sentido de decomposição do HbCO. b) ao deslocamento de equilíbrio no sentido da formação do HbO2, pois a quantidade de oxigênio disponível diminui. c) à formação da molécula de HbO2, que é mais estável do que a molécula de HbCO, devido à concentração elevada do monóxido. d) à sua competição com o oxigênio para se ligar à hemoglobina, se o ar inspirado tiver considerável conteúdo de monóxido. 26 - (ENEM) Hipoxia ou mal das alturas consiste na diminuição de oxigênio (O2) no sangue arterial do organismo. Por essa razão, muitos atletas apresentam mal-estar (dores de cabeça, tontura, falta de ar etc.) ao praticarem atividade física em altitudes elevadas. Nessas condições, ocorrerá uma diminuição na concentração de hemoglobina oxigenada (HbO2) em equilíbrio no sangue, conforme a relação: Hb (aq) + O2 (aq) HbO2 (aq) Mal da montanha. Disponível em: www.feng.pucrs.br. A alteração da concentração de hemoglobina oxigenada no sangue ocorre por causa do(a) a) elevação da pressão arterial. b) aumento da temperatura corporal. c) redução da temperatura do ambiente. d) queda da pressão parcial de oxigênio. e) diminuição da quantidade de hemácias. 27 - (UERN) Considerando o seguinte equilíbrio químico: Mg(OH)2 (s) « Mg+2 (aq) + 2 OH– (aq) DH = –40 kJ/mol, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas. ( ) Trata-se de um equilíbrio heterogêneo. ( ) Se aumentar a concentração de hidróxido de magnésio, o equilíbrio será deslocado para direita. ( ) Aumentando a pressão do sistema, o equilíbrio será deslocado para a esquerda. ( ) Aumentando a concentração de íons magnésio, a reação será deslocada para a direita. ( ) Diminuindo a temperatura do sistema, a reação será deslocada para a direita. A sequência está correta em a) F, V, F, V, F. b) V, F, F, V, V. c) V, V, V, F, F. d) V, F, V, F, V. 28 - (UEL PR) Maratonistas percorrem distâncias de 40 km, mas dependem de uma boa oxigenação nos músculos. Se isso não ocorre, o cansaço é extremo e pode causar desmaios. A utilização do oxigênio (O2) pelas células ocorre, inicialmente, pela combinação do O2 com a hemoglobina do sangue (Hb), formando a oxiemoglobina (HbO2), conforme o equilíbrio a seguir. Hb + O2 HbO2 Esta HbO2 é o agente de transporte do O2 para as células dos músculos, já que o O2 não se dissolve bem no plasma sanguíneo. Sobre esse tema, responda aos itens a seguir. a) Sabendo que o aumento da acidez no plasma sanguíneo favorece a dissociação da HbO2, explique por que, para um indivíduo que possui elevada atividade respiratória (com grande produção de CO2), a quantidade de O2 liberada nos tecidos é elevada. b) O desempenho de um atleta em uma maratona realizada em uma cidade com altos índices de monóxido de carbono (CO) é prejudicado. Se a constante de equilíbrio da reação entre HbO2(aq) e CO(g) é 200 e a pressão parcial de O2 é 10 vezes maior que a de CO(g), determine quantas vezes a concentração de HbCO(aq) deve ser maior que a de HbO2(aq). 29 - (UFJF MG) Segundo o princípio de Le Châtelier, se um sistema em equilíbrio é submetido a qualquer perturbação externa, o equilíbrio é deslocado no sentido contrário a esta perturbação. Assim, conforme o sistema se ajusta, a posição do equilíbrio se desloca favorecendo a formação de mais produtos ou reagentes. A figura abaixo mostra diferentes variações no equilíbrio da reação de produção de amônia de acordo com a perturbação que ocorre. Em quais tempos verifica-se um efeito que desloca o equilíbrio favorecendo os reagentes? N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) a) t1, t2, t6 b) t1, t4, t6 c) t2, t3, t4 d) t3, t4, t5 e) t3, t5, t6 30 - (PUC SP) Uma das reações utilizadas para a demonstração de deslocamento de equilíbrio, devido à mudança de cor, é a representada pela equação a seguir: 2 CrO2–4(aq) + 2 H+(aq) Cr2O2–7(aq) + H2O(l) sendo que, o cromato (CrO2–4) possui cor amarela e o dicromato (Cr2O2–7) possui cor alaranjada. Sobre esse equilíbrio foram feitas as seguintes afirmações: I. A adição de HCl provoca o deslocamento do equilíbrio para a direita. II. A adição de NaOH resulta na cor alaranjada da solução. III. A adição de HCl provoca o efeito do íon comum. IV. A adição de dicromato de potássio não desloca o equilíbrio. As afirmações corretas são: a) I e II. b) II e IV. c) I e III. d) III e IV. 31 - (UNIPÊ PB) As algas zooxanthellae são também responsáveis pela intensa precipitação de carbonatos no esqueleto dos corais escleractíneos principais formadores dos recifes. Em pH próximo a 8,5, a maior parte do CO2(aq) disponível na água do mar se encontra na forma de íons bicarbonato, (aq). Devido à intensa radiação solar, os corais e os invertebrados que possuem algas simbiontes, sensíveis a pequenas alterações de temperatura, capturam ativamente íons de cálcio, Ca2+(aq), que reagem com íons bicarbonato.O bicarbonato de cálcio se decompõe em carbonato de cálcio, que se precipita sob forma de esqueleto, e ácido carbônico, H2CO3(aq), usado na fotossíntese. Trata-se de um processo bioquímico muito eficiente, porém sujeito às alterações das concentrações de CO2(g), na atmosfera. I. Ca2+(aq) + 2HCO (aq) Ca(HCO )2(aq) II. Ca(HCO )2(aq) CaCO3(s) + H2CO3(aq) III. H2CO3(aq) H2O(l) + CO2(aq) Uma análise do processo bioquímico de formação de esqueleto de carbonato de cálcio dos corais escleractíneos referidos no texto e de acordo com as equações químicas I, II e III permite afirmar: 01) O pH da água do mar igual a 8,5 é decorrência da reação de excesso de CO2(g) na água. 02) O aumento da acidez da água do mar é um fator condicionante do aumento da concentração de íons bicarbonato. 03) O aumento de pH da água do mar em função do aumento de dissolução de CO2(g), proveniente da atmosfera, contribui para o crescimento dos corais. 04) A morte de algas simbiontes com o aumento prolongado de temperatura acarreta um colapso no sistema fotossintético desses organismos e, consequentemente, no depósito de carbonato de cálcio. 05) Os fatores externos capazes de acelerar o processo de fotossíntese de algas zooxanthellae repercutem negativamente na formação de esqueleto dos corais escleractíneos. 32 - (UNESP SP) O metanol, CH3OH, é uma substância de grande importância para a indústria química, como matéria-prima e como solvente. Esse álcool é obtido industrialmente pela reação entre os gases CO e H2, conforme a equação: CO (g) + 2H2 (g) CH3OH (g) = –103 kJ/mol de metanol Para realizar essa reação, os gases reagentes, misturados na proporção estequiométrica e em presença de catalisador (geralmente prata ou cobre), são comprimidos a 306 atm e aquecidos a 300 ºC. Nessas condições, o equilíbrio apresenta um rendimento de 60% no sentido da formação de metanol. Escreva a expressão da constante Kp desse equilíbrio e explique o papel do catalisador na reação entre os gases CO e H2. Com base no princípio de Le Chatelier, justifique a importância da compressão desses gases para a produção de metanol e explique o que aconteceria com o rendimento do equilíbrio no sentido da formação de metanol, caso a reação ocorresse em temperaturas superiores a 300 ºC. 33 - (Mackenzie SP) Em uma aula prática, alguns alunos investigaram o equilíbrio existente entre as espécies químicas em solução aquosa. A equação química que representa o fenômeno estudado é descrita por FeCl3(aq) + 3 NH4SCN(aq) 3 NH4Cl(aq) + Fe(SCN)3(aq) Nessa investigação, os alunos misturaram quantidades iguais de solução de cloreto de ferro III e de tiocianato de amônio e a mistura produzida foi dividida em três frascos, A, B e C. A partir de então, realizaram os seguintes procedimentos: I. no frasco A, adicionaram uma ponta de espátula de cloreto de amônio sólido e agitaram até completa dissolução desse sólido. II. no frasco B, adicionaram algumas gotas de solução saturada de cloreto de ferro III. III. no frasco C, adicionaram algumas gotas de solução saturada de tiocianato de amônio. Considerando-se que em todas as adições tenha havido deslocamento do equilíbrio, é correto afirmar que esse deslocamento ocorreu no sentido da reação direta a) apenas no procedimento I. b) apenas no procedimento II. c) apenas nos procedimentos I e II. d) apenas nos procedimentos II e III. e) em todos os procedimentos. 34 - (UNIFESP SP) Na indústria, a produção do ácido nítrico (HNO3) a partir da amônia (NH3) se dá em três etapas: etapa 1: 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) 4 NO (g) + 6 H2O (g) ΔH < 0 etapa 2: 2 NO (g) + O2 (g) 2 NO2 (g) ΔH < 0 etapa 3: 3 NO2 (g) + H2O (l) 2 HNO3 (aq) + NO (g) ΔH < 0 A fim de verificar as condições que propiciam maior rendimento na produção de NO na etapa 1, um engenheiro realizou testes com modificações nos parâmetros operacionais desta etapa, indicadas na tabela. a) Com base nas três etapas, escreva a equação balanceada para a reação global de obtenção do ácido nítrico cujos coeficientes estequiométricos são números inteiros. Essa reação tem como reagentes NH3 e O2 e como produtos HNO3, H2O e NO, sendo que o coeficiente estequiométrico para o HNO3 é 8. b) Qual teste propiciou maior rendimento na produção de NO na etapa 1? Justifique sua resposta. 35 - (UEFS BA) A dissolução do cloreto de cobalto(II), CoCl2(s), em ácido clorídrico, HCl(aq), leva à formação do sistema em equilíbrio químico representado pela equação química reversível. À temperatura ambiente, a coexistência de íons , de cor rosa, com íons , de cor azul, confere a solução uma coloração violeta. Entretanto, considerando o princípio de Le Chatelier, quando o equilíbrio químico é perturbado por fatores, como adição ou remoção de um reagente ou produto, variação da temperatura ou da pressão, o equilíbrio desloca-se até que um novo estado de equilíbrio seja estabelecido. A partir da análise das informações e da equação química, que representa o sistema em equilíbrio, é correto concluir: a) A reação química que ocorre no sentido direto, da esquerda para a direita, é exotérmica. b) A adição de íons cloreto no sistema em equilíbrio aumenta a concentração de íon . c) A retirada de moléculas de água do sistema em equilíbrio aumenta a intensidade da cor rosa. d) O aquecimento do sistema em equilíbrio favorece a formação do íon que torna a solução azul. e) O aumento da pressão sobre o sistema em equilíbrio químico favorece a formação de íons cloreto. 36 - (UERJ) O craqueamento é uma reação química empregada industrialmente para a obtenção de moléculas mais leves a partir de moléculas mais pesadas. Considere a equação termoquímica abaixo, que representa o processo utilizado em uma unidade industrial para o craqueamento de hexano. H3C – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 (g) H3C – CH2 – CH2 – CH3 (g) + H2C = CH2 (g) DH > 0 Em um experimento para avaliar a eficiência desse processo, a reação química foi iniciada sob temperatura T1 e pressão P1. Após seis horas, a temperatura foi elevada para T2, mantendo-se a pressão em P1. Finalmente, após doze horas, a pressão foi elevada para P2, e a temperatura foi mantida em T2. A variação da concentração de hexano no meio reacional ao longo do experimento está representada em: a) b) c) d) TEXTO: 1 - Comum à questão: 37 A sociedade contemporânea convive com os riscos produzidos por ela mesma e com a frustração de, muitas vezes, não saber distinguir entre catástrofes que possuem causas essencialmente naturais e aquelas ocasionadas a partir da relação que o homem trava com a natureza. Os custos ambientais e humanos do desenvolvimento da técnica, da ciência e da indústria passam a ser questionados a partir de desastres contemporâneos como AIDS, Chernobyl, aquecimento global, contaminação da água e de alimentos pelos agrotóxicos, entre outros. (Adaptado de: LIMA, M. L. M. A
ciência, a crise ambiental e a sociedade de risco. 37 - (UEL PR) Em consonância com o texto III, a prática de adição de biodiesel ao diesel é considerada um ato de ponderação sobre os custos ambientais e humanos com o propósito de reduzir a emissão de gases tóxicos na atmosfera proveniente da queima de combustível automotor. A queima de diesel libera para a atmosfera compostos à base de enxofre, como SO2, e, por meio de reações secundárias desse composto, há a formação de H2SO4. Se a adição de biodiesel ao diesel, por um lado, reduz a emissão de compostos à base de enxofre, por outro, pode aumentar a formação de outros compostos orgânicos, como os aldeídos. Considerando um sistema fechado contendo os compostos mencionados oriundos da queima da mistura biodiesel e diesel e com base nos conhecimentos sobre reações químicas, cinética e nomenclatura, assinale a alternativa correta. a) Na reação SO2(g) + O2(g) SO3(g), a compressão da mistura favorecerá menor produção de SO3(g). b) Na reação SO2(g) + O2(g) SO3(g), o uso de catalisador aumenta o rendimento da reação. c) Reações de redução de aldeídos resultam na formação de ácidos carboxílicos. d) A reação entre SO2(g) com água tem como produto H2SO4. e) A acroleína é um aldeído de fórmula C3H4O que contém grupo vinílico. TEXTO: 2 - Comum à questão: 38 Ésteres são usados em indústrias de alimentos porque podem atribuir diferentes sabores e aromas aos produtos artificiais. São compostos orgânicos produzidos por meio das reações entre ácidos carboxílicos e álcoois, denominadas reações de esterificação. Por exemplo, na obtenção da essência que confere o sabor de maçã verde às balas e gomas de mascar, reagimos o ácido etanoico com butan-1-ol: CH3–COOH(l) + HO–CH2–CH2–CH2–CH3(l) ácido etanoico butan-1-ol CH3–COO–CH2–CH2–CH2–CH3(l) + H2O(l) < 0 etanoato de n-butila 38 - (FATEC SP) A reação de esterificação é uma reação reversível; portanto, em um sistema fechado, atinge-se o equilíbrio químico. A produção da essência de maçã-verde pode ser favorecida pelo deslocamento desse equilíbrio por meio a) da diminuição da concentração do butan-1-ol. b) do aumento da concentração do ácido etanoico. c) da adição de um catalisador. d) do aumento da temperatura. e) do aumento da pressão. TEXTO: 3 - Comum à questão: 39 O estireno, matéria-prima indispensável para a produção do poliestireno, é obtido industrialmente pela desidrogenação catalítica do etilbenzeno, que se dá por meio do seguinte equilíbrio químico: 39 - (UNESP SP) Analisando-se a equação de obtenção do estireno e considerando o princípio de Le Châtelier, é correto afirmar que a) a entalpia da reação aumenta com o emprego do catalisador. b) a entalpia da reação diminui com o emprego do catalisador. c) o aumento de temperatura favorece a formação de estireno. d) o aumento de pressão não interfere na formação de estireno. e) o aumento de temperatura não interfere na formação de estireno. TEXTO: 4 - Comum à questão: 40 Magras e com parasitas, cansadas por êxodos mais longos para se reproduzir e com ciclos migratórios alterados pelo aumento da temperatura das águas: as baleias, animal fundamental para o ecossistema marinho, também sofrem o impacto do aquecimento global em frente a Puerto López, 295km ao sudoeste de Quito, onde chegam da Antártida para ter suas crias. Os rituais de acasalamento são repetidos em outras áreas costeiras da América Latina, como em Cabo Blanco, no Peru, ou em Bahia Málaga, na Colômbia, e também em Puerto Pirâmides, no Atlântico argentino. Em todos esses lugares, é possível sentir o impacto da mudança do clima. Com águas mais quentes, diminuem as fontes de alimentação, o que as torna menos propensas a se reproduzir. A maior temperatura do oceano também as confunde, modificando a duração e o alcance de suas migrações. A acidificação dos oceanos pelo aumento do dióxido de carbono, CO2, na atmosfera também afeta as baleias, porque reduz o plâncton com o qual se alimentam e dão à luz apenas quando as condições para alimentar suas crias são favoráveis, aponta um cientista norte-americano. Quando falta o krill, crustáceo fundamental na dieta, a procriação diminui nos santuários de cetáceos a milhares de quilômetros de distância, e a sobrevivência das crias é afetada. As baleias devem ingerir várias toneladas de krill por dia para ganhar peso e, então, conseguir enfrentar travessias e ter reservas de energia suficientes para a gestação. O aquecimento global atinge em particular as baleias, que paradoxalmente parecem ter a chave para contê-lo, porque seus dejetos ajudam no crescimento da maioria das plantas que absorvem CO2. A grande quantidade de ferro no excremento das baleias favorece ao crescimento de algas microscópicas, fundamental para o equilíbrio do ecossistema marinho. “Esse aspecto mantém o resto do oceano vivo”, destaca o cientista, explicando como as baleias buscam o alimento nas profundezas do mar, mas comem e defecam na superfície, permitindo a circulação de nutrientes. (MAGRAS e com parasitas,... 2016). MAGRAS e com parasitas. 40 - (UNEB BA) I. CO2(aq) + H2O H2CO3(aq) II. H2CO3(aq) + H2O(l) HCO (aq) + H3O+(aq) Ka1 = 4,3 10–7 III. HCO (aq) + H2O(l) CO (aq) + H3O+(aq) Ka2 = 5,6 10–11 Considerando-se as informações do texto, o sistema em equilíbrio, a acidificação dos oceanos e alguns impactos causados às baleias e aos ecossistemas marinhos, associados aos conhecimentos das Ciências da Natureza, é correto afirmar: 01. O aumento de acidez dos ecossistemas marinhos, motivada pelo crescimento da concentração de CO2(aq), na água implica aumento de pH dos berçários e dos locais de acasalamento dos cetáceos. 02. As baleias, ao reciclarem nutrientes no ecossistema marinho, favorecem ao crescimento de algas microscópicas, que absorvem CO2(aq), na fotossíntese, e são usadas como alimento. 03. As alterações da temperatura da Terra, pelo aquecimento global, estão associadas à itensificação da dissolução de CO2(g) nas águas dos oceanos. 04. O plâncton e o krill se desenvolvem melhor em ambiente marinho de pH<7 e de baixa concentração de íons bicarbonato e carbonato. 05. As bases HCO (aq) e CO (aq), representadas nas equações químicas II e III, têm forças relativas e concentrações iguais. GABARITO 1) Gab: A 2) Gab: E 3) Gab: C 4) Gab: A 5) Gab: D 6) Gab: B 7) Gab: D 8) Gab: D 9) Gab: C 10) Gab: 09 11) Gab: C 12) Gab: E 13) Gab: D 14) Gab: C 15) Gab: 19 16) Gab: 01 17) Gab: B 18) Gab: a) Estes choques são devido às transferências de elétrons (reação de oxirredução) entre os metais do amalgama e da folha de papel alumínio. b) A saliva funciona como solução eletrolítica (ponte salina) responsável pela transferência de íons. c) As substâncias ácidas presentes no refrigerante consomem os íons OH– apresentados na equação da reação, deslocando o equilíbrio para a direita (sentido da desmineralização). 19) Gab: E 20) Gab: A 21) Gab: A 22) Gab: B 23) Gab: B 24) Gab: C 25) Gab: D 26) Gab: D 27) Gab: D 28) Gab: a) A presença de CO2 no plasma sanguíneo favorece a formação de H+ conforme reação a seguir: CO2 + H2O H+ + HCO–3 fazendo com que ocorra maior dissociação da HbO2 e, como consequência, levando à maior quantidade de O2. b) HbO2(aq) + CO(g) HbCO(aq) + O2(g) [O2] = 10 [CO] Logo, [HbCO] = 20 [HbO2] Portanto, a concentração de HbCO é 20 vezes superior à concentração de HbO2. 29) Gab: D 30) Gab: C 31) Gab: 04 32) Gab: CO (g) + 2 H2 (g) CH3OH (g) Um catalisador aumenta igualmente a velocidade em ambos os sentidos da reação com a diminuição da energia de ativação, portanto, o equilíbrio será atingido mais rapidamente sem modificar a com posição da mistura em equilíbrio. O princípio de Le Chatelier prediz que, quando uma reação em equilíbrio é comprimida ocorrerá um deslocamento no sentido da contração do volume gasoso (diminui a quantidade em mols dos gases) para minimizar o aumento da pressão no sistema. CO (g) + 2 H2 (g) CH3OH (g) 3V 1V O aumento da pressão desloca no sentido do CH3OH aumentando o rendimento da reação. CO (g) + 2 H2 (g) CH3OH (g) = –103 kJ/mol de metanol Aumentando a temperatura (superior a 300ºC) o equilíbrio se desloca no sentido endotérmico (CO e H2) diminuindo o rendimento da reação embora a velocidade do processo aumente devido ao aumento da temperatura. 33) Gab: D 34) Gab: a) 12 NO2(g) + 4 H2O(l) 9 HNO3 (g) + 4 NO (g) 12 NG(g) + 6 O2(g) 12 NO2(g) 12 NH3(g) + 15 O2(g) 12 NO(g) + 18 H2O(g) _______________________________________ 12 NH3(g) + 21 O2(g) 8 HNO3(g) + 14 H2O(g) + 4 NO(g) b) O teste que proporcionou maior rendimento na produção de NO é o teste 4 (resfriamento e diminuição de pressão). O resfriamento desloca o equilíbrio no sentido de NO (exotérmico) e a diminuição de pressão, no sentido de NO (expansão de volume). 35) Gab: D 36) Gab: A 37) Gab: E 38) Gab: B 39) Gab: C 40) Gab: 02 Lista de Exercícios – Equilíbrio Iônico 01 - (Unimontes MG) As equações da reação de neutralização do ácido clorídrico (HCl), do ácido sulfúrico (H2SO4) e do ácido cianídrico (HCN), Ka = 6,2 x 10–10, são dadas abaixo, juntamente com as entalpias de neutralização: Relacionando-se o caráter ácido das substâncias apresentadas com os valores de entalpia de neutralização, é CORRETO afirmar que a) a neutralização do ácido fraco libera menos calor devido à sua baixa tendência à ionização. b) o sal produzido na neutralização de ácido forte contribui para o aumento do calor liberado. c) a quantidade de calor liberada na neutralização depende da base forte empregada na reação. d) a menor entalpia de neutralização do ácido cianídrico é devida à formação de água líquida. 02 - (UFRN) O equilíbrio do CO2 em solução aquosa pode ser representado pelas seguintes etapas: As etapas (1) e (3), mostradas na questão anterior, representam, respectivamente, processos de: a) condensação e dissociação b) dissolução e dissociação c) condensação e ionização d) dissolução e ionização 03 - (FURG RS) O fenol, substância de caráter ácido, tem a fórmula estrutural abaixo: Sobre o fenol, é correto afirmar que: a) sob a mesma pressão, o ponto de ebulição do fenol deve ser maior que o do benzeno. b) a solubilidade do fenol em solução de hidróxido de sódio é menor que em água, pois há formação do fenóxido de sódio. c) o benzeno apresenta uma maior solubilidade em água do que o fenol. d) uma solução 0,1 mol/L a 25°C tem pH 5,0 e seu Ka é . e) o fenol, com um é um ácido mais forte que o ácido acético, com . 04 - (UFTM MG) Observe a tabela que considera volumes iguais de quatro soluções aquosas de ácidos com mesma concentração em quantidade de matéria (mol×L–1) e valores aproximados da constante de equilíbrio (Ka). Sobre essas soluções, pode-se afirmar que: a) o HClO (aq) é o mais ionizado. b) o HCN (aq) é o que apresenta maior acidez. c) o HNO2 (aq) é o mais ionizado. d) o H3C–COOH (aq) é o que apresenta maior acidez. e) o HCN (aq) é o mais ionizado. 05 - (UFPA) O Sulfeto de hidrogênio, H2S, é um gás de odor desagradável, produzido pela decomposição anaeróbia de compostos orgânicos. Quando dissolvido em água, o H2S comporta-se como um diácido fraco. Escreva as equações químicas representativas das etapas de ionização do H2S na água, a expressão da constante de ionização (Ka), para cada uma dessas etapas e a relação de grandeza existente entre essas constantes de ionização. 06 - (ITA SP) O grau de dissociação, α, do ácido acético em solução aquosa 0,10molL–1 é 100 vezes menor que o do ácido clorídrico também em solução aquosa 0,10molL–1 . Com base nestas informações, pode-se afirmar que o pH da solução aquosa do ácido acético 0,10molL–1 é a) zero. b) um. c) dois. d) três. e) quatro. 07 - (UEPG PR) 0,1 mol do ácido HBr é adicionado em água suficiente para formar 1,0 L de solução. Dada a constante de equilíbrio do ácido, Ka = 1 109, assinale o que for correto sobre esta solução de ácido. 01. A concentração da solução de HBr é 0,1 mol/L. 02. A concentração de íons OH– em solução é 1 10–14 mol/L. 04. O HBr é um ácido forte. 08. A concentração de íons H3O+ em solução é 1,0 mol/L. 16. O pH desta solução é 1. 08 - (IFPE) Um laboratório recebeu um recipiente com uma substância desconhecida. Para identificar o composto em análise, foram realizados alguns testes para desvendar a sua estrutura química. A tabela abaixo mostra os testes realizados e seus resultados obtidos: Com os resultados obtidos nos testes realizados, assinale a alternativa com o possível composto identificado. a) NaCl b) Pb(OH)2 c) HNO3 d) KOH e) NH4Cl 09 - (UERJ) A ionização do ácido cianídrico é representada pela equação química abaixo:, HCN (aq) H+ (aq) + CN– (aq) Um experimento sobre esse equilíbrio químico, realizado a temperatura constante, analisou quatro parâmetros, apresentados na tabela: Ao ser estabelecido o equilíbrio químico da ionização, foi adicionada certa quantidade de NaCN(s). Após a dissolução e dissociação completa desse composto, houve deslocamento do equilíbrio de ionização. O parâmetro que sofreu redução, após a adição do composto, é representado pelo seguinte símbolo: a) a b) Ka c) pH d) [HCN] 10 - (FCM MG) Um rio que passa por uma fábrica de papel que elimina carbonato de cálcio em suspensão na água e por uma estação de tratamento de esgoto que fornece grande quantidade de dióxido de carbono proveniente da respiração bacteriana e por despejos industriais tem o pH de suas águas elevado de menos 5 para, aproximadamente, 7, onde peixes e plantas têm boas condições de sobrevivência. O bicarbonato solúvel, resultante desse equilíbrio, neutraliza a acidez da água do rio restaurando a vida aquática. Essas informações podem ser representadas pelas seguintes equações em equilíbrio: CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O(l) Ca2+(aq) + 2HCO3–(aq) HCO3–(aq) + H+(aq) CO2(g) + H2O(l) Analisando essas informações, assinale a afirmativa INCORRETA. a) Na ausência de CO2, o CaCO3 sólido seria retido na estação de tratamento e não iria para o rio. b) Nesse processo, ocorre ameaça aos recifes de corais, essencialmente formados de carbonato de cálcio. c) O aumento de CO2 na atmosfera, principalmente devido à queima de combustíveis fósseis, promoveria a destruição do CaCO3 dos calcários. d) O aumento de dióxido de carbono nos oceanos pode, se não ocorrer mudanças nas atividades humanas, aumentar o pH médio dos oceanos. 11 - (UFRR) Considere os seguintes equilíbrios que ocorrem em solução aquosa, a 25 ºC, e analise as seguintes proposições: HCl H+ + Cl– (Ka = 1,0 10+7) H2SO4 H+ + HSO4– (Ka = 1,0 10+3) H2CO3 H+ + HCO3– (Ka = 4,3 10–7) I. O ácido clorídrico é o que apresenta maior ionização. II. O ácido carbônico é um ácido mais forte que o ácido sulfúrico. III. A ordem de acidez para essas substâncias é HCl > H2SO4 > H2CO3. IV. O ácido sulfúrico possui uma maior tendência em liberar íons H+ que o ácido clorídrico. Estão corretas: a) III b) I, III e IV c) I, II e IV d) I e II e) I e III 12 - (ENEM) Após seu desgaste completo, os pneus podem ser queimados para a geração de energia. Dentre os gases gerados na combustão completa da borracha vulcanizada, alguns são poluentes e provocam a chuva ácida. Para evitar que escapem para a atmosfera, esses gases podem ser borbulhados em uma solução aquosa contendo uma substância adequada. Considere as informações das substâncias listadas no quadro. Dentre as substâncias listadas no quadro, aquela capaz de remover com maior eficiência os gases poluentes é o(a) a) fenol. b) piridina. c) metilamina. d) hidrogenofosfato de potássio. e) hidrogenosulfato de potássio. 13 - (UNICAMP SP) A natureza fornece não apenas os insumos como também os subsídios necessários para transformá-los, de acordo com as necessidades do homem. Um exemplo disso é o couro de alguns peixes, utilizado para a fabricação de calçados e bolsas, que pode ser tingido com corantes naturais, como o extraído do crajiru, uma planta arbustiva que contém o pigmento natural mostrado nos equilíbrios apresentados a seguir. Esse pigmento tem a característica de mudar de cor de acordo com o pH. Em pH baixo, ele tem a coloração vermelha intensa, que passa a violeta à medida que o pH aumenta. a) Complete o desenho abaixo, preenchendo os retângulos vazios com os símbolos H+ ou OH–, de modo a contemplar os aspectos de equilíbrio ácido-base em meio aquoso, de acordo com as informações químicas contidas na figura acima. b) Dentre as espécies I, II e III, identifique aquela(s) presente(s) no pigmento com coloração violeta e justifique sua escolha em termos de equilíbrio químico. 14 - (FGV SP) Estudos ambientais revelaram que o ferro é um dos metais presentes em maior quantidade na atmosfera, apresentando-se na forma do íon de ferro 3+ hidratado, [Fe(H2O)6]3+. O íon de ferro na atmosfera se hidrolisa de acordo com a equação [Fe(H2O)6]3+ [Fe(H2O)5OH]2+ + H+ (Química Nova, vol. 25, n.º 2, 2002. Adaptado) Um experimento em laboratório envolvendo a hidrólise de íons de ferro em condições atmosféricas foi realizado em um reator de capacidade de 1,0 L. Foi adicionado inicialmente 1,0 mol de [Fe(H2O6) ]3+ e, após a reação atingir o equilíbrio, havia sido formado 0,05 mol de íons H+. A constante de equilíbrio dessa reação nas condições do experimento tem valor aproximado igual a a) 2,5 10–1. b) 2,5 10–3. c) 2,5 10–4. d) 5,0 10–2. e) 5,0 10–3. 15 - (ACAFE SC) A amônia pode ser utilizada na síntese de fertilizantes, explosivos e produtos de limpeza. Já o hidróxido de sódio pode ser utilizado para desentupir encanamentos, na produção de sabões e detergentes e na extração de celulose nas indústrias de papel. Em 1L de uma solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração 0,15 mol/L foram adicionados 0,1 mol de amônia. Dados: Considere que o volume da solução permaneça constante; constante Kb = 1,8 10–5. Assinale a alternativa que contém concentração aproximada dos íons amônio. a) 1,8 10–5 mol/L b) 1,2 10–5 mol/L c) 1,5 10–5 mol/L d) 1,8 10–6 mol/L 16 - (UFU MG) Existem três locais do sistema digestório em que acontecem os processos de digestão, e em cada um deles o pH é diferente e ocorre a ação de um suco digestivo, conforme a tabela a seguir. Fonte: http://www.colegioweb.com.br A digestão de alimentos e a absorção de medicamentos estão relacionadas, também, ao pH. Desse modo, a) o suco gástrico estomacal, de concentração ácida e pH iguais a 2 mol/L, auxilia na absorção dos alimentos no estômago. b) a saliva que possui acidez acentuada auxilia o processo mecânico da digestão que ocorre na boca. c) o meio básico do suco entérico no intestino favorece a absorção do analgésico ácido acetil salicílico. d) o pH do suco pancreático de característica neutra colabora para a digestão e para a absorção dos nutrientes alimentares. 17 - (UEFS BA) I. H2S(aq) + H2O(l) HS–(aq) + H3O+(aq) Ka = 1,3 10–7 II. HS–(aq) + H2O(l) S2–(aq) + H3O+(aq) Ka = 7,1 10–15 A constante de equilíbrio, Kc, expressa as diferentes tendências para as reações reversíveis e, no caso de diácidos fracos, a exemplo do ácido sulfídrico, pode-se determinar uma constante de ionização, Ka, para cada etapa de ionização, como mostra as equações químicas I e II. Considerando-se as informações e os conhecimentos sobre equilíbrio químico, é correto afirmar: a) O íon S2–(aq) é o ácido conjugado da base HS–(aq), em II. b) O valor do pH no sistema representado em I é maior do que o do pH no sistema II. c) A quantidade de íons HS–(aq) presentes em 1,0L de solução 1,0molL–1de H2S(aq) é de 6,0 1023íons. d) A adição de íons H3O+(aq), ao sistema representado em I, desloca o equilíbrio no sentido de formação de H2S(aq). e) O valor da constante de ionização do ácido representado em II é calculado pela relação . 18 - (UNITAU SP) A absorção, a distribuição, o metabolismo e a excreção de drogas são processos que envolvem a passagem da droga através de membranas. Os salicilatos são ácidos fracos e as formas não ionizadas são totalmente solúveis em lipídeos, atravessando rapidamente as membranas biológicas. A velocidade de absorção de salicilatos no trato gastrointestinal depende de vários fatores. Considerando-se apenas o valor do Ka = 10–3 de um dado salicilato, bem como o pH 1,5 do suco gástrico e o pH 6,0 do fluído intestinal, afirma-se que a) o salicilato é absorvido apenas no intestino. b) o salicilato é absorvido apenas no estômago. c) o salicilato é absorvido no estômago e no intestino, e a velocidade de absorção é maior no estômago. d) o salicilato é absorvido no estômago e no intestino, e a velocidade de absorção é maior no intestino. e) a velocidade de absorção do salicilato é baixa tanto no estômago como no intestino, pois em ambos os casos prevalece a forma ionizada. 19 - (UNESP SP) Para a produção de energia, os mamíferos oxidam compostos de carbono nos tecidos, produzindo dióxido de carbono gasoso, CO2 (g), como principal subproduto. O principal meio de remoção do CO2 (g) gerado nos tecidos envolve sua dissolução em água, seguida da reação do gás dissolvido com a água, sob a ação de um catalisador biológico, a enzima anidrase carbônica, como representado a seguir. CO2 (g) CO2 (aq) + calor (etapa 1) CO2 (aq) + H2O(l) HCO (aq) + H+ (aq) (etapa 2) A respeito desse processo, é correto afirmar que a) a reação de formação de HCO (aq) na etapa 2 só ocorre na presença do catalisador biológico. b) a concentração de CO2 (aq) não influi na acidez do meio. c) a concentração de H+ (aq) aumenta com a elevação da temperatura. d) a concentração de H+ (aq) não varia com a elevação da temperatura. e) o aumento da concentração de CO2 (aq) aumenta a acidez do meio. 20 - (FPS PE) Alguns analgésicos apresentam em sua composição aspirina (ácido acetilsalicílico) e acetaminofeno (paracetamol), cujas estruturas e pKa estão apresentadas a seguir. A partir da estrutura desses compostos e das informações de pKa assinale a alternativa correta. a) O acetaminofeno é um ácido mais forte que a aspirina, por apresentar valor de pKa maior. b) A aspirina e o acetaminofeno podem ser separados utilizando soluções aquosas básicas com diferentes valores de pH. c) O acetaminofeno é uma base devido à presença do grupo amida e, portanto, deve gerar uma solução básica em solução aquosa. d) A aspirina pode ser sintetizada através da reação do ácido 4-hidroxibenzóico e anidrido acético. e) A solubilidade da aspirina irá diminuir se for tratada com uma solução diluída de base. 21 - (PUC GO) Pois fora certamente num acesso de empirismo absoluto e radical que, no meio do caminho entre o estacionamento e a escola, ele parara num trailer e comprara um ovo. Algo, no entanto, se podia dizer tanto a seu favor como contra: ele não parara ali para comprar o ovo e sim para beber uma coca-cola. E foi só quando viu o homem do trailer preparar para alguém um sanduíche que levava, entre outras coisas, um ovo frito, que sentiu o impulso de comprar um ovo fresco. Embora sua cabeça não estivesse batendo bem (ou talvez por isso mesmo), ele intuía que talvez se encontrasse aí o elo perdido, a chave que lhe permitiria penetrar as trevas, à procura do qual se atormentara enquanto dirigia como um zumbi de casa até à escola. E não era um ovo, literalmente, um embrião? E não era disso que precisava: um embrião que fizesse germinar a aula e o curso? A negociação, porém, fora algo penosa. O homem do trailer lhe dissera que os ovos não estavam à venda separadamente dos sanduíches. E ele, por sua vez, fizera ver ao sujeito que estava disposto a pagar pelo ovo o preço de um sanduíche. Ao que o homem retrucara que, vendendo um ovo isoladamente, acabaria desfalcando outro sanduíche, prejudicando outro freguês. Ao que ele contra-argumentara que não tinha problema, compraria um sanduíche, só que ao invés de ter um ovo dentro, queria o ovo fora, o que acabou prevalecendo, sob os olhares desconfiados de outros fregueses, a maioria de estudantes, gente convencional e ciosa de seus hamburguers e similares. Além disso, a vizinhança da Pinel deixava as pessoas sempre de sobreaviso, ao menor sinal de um comportamento mais inusitado. Com a sacola no ombro, ele foi se afastando como o sanduíche numa das mãos e o ovo na outra, e esperou até encontrar-se a uma distância razoável do trailer para oferecer, despistadamente, o seu cheeseburger a um dos inúmeros gatos esquálidos que frequentavam o campus. E, mesmo na situação aflitiva em que se encontrava, não pôde deixar de pensar que o acaso, do qual acabara de ser instrumento, governava o destino dos seres, como aquele gato, que, de repente, via cair diante de sua boca uma refeição requintada. Tal pensamento fez-lhe bem, mas logo o peso da realidade recaiu sobre ele, a realidade da aula que tinha de dar, regida pelas mesmas leis: as do acaso. [...] (SANT’ANNA, Sérgio. Breve história do espírito. São Paulo, Considere o fragmento extraído do texto: “Algo, no entanto, se podia dizer tanto a seu favor como contra: ele não parara ali para comprar o ovo e sim para beber uma coca-cola.” Agora, considere os dados a seguir: O valor do pH dos refrigerantes encontra-se geralmente em torno de 3. H3PO4 é um acidulante utilizado em refrigerantes do tipo cola. Além de regular a doçura, esse acidulante permite realçar o sabor e inibir a proliferação de microrganismos. Os valores de pKa para o ácido fosfórico são: pKa1 = 2,15; pKa2 = 7,20; pKa3 = 12,36. Assinale a única alternativa correta com relação ao exposto acima: a) Para o cálculo do valor de pKa1, a base conjugada considerada é H2PO4–. b) O ácido fosfórico é um dos responsáveis pela elevada [OH–] dos refrigerantes. c) PO43– é uma base de Lewis e é uma base de Lowry-Bronsted; portanto, é exemplo de uma espécie anfiprótica. d) Levando-se em conta a fórmula do ácido fosfórico apresentada acima, pode-se dizer que as fórmulas dos ácidos metafosfórico e pirofosfórico são, respectivamente, H2PO3 e H4P2O7. 22 - (PUC RJ) CO2(g), dissolvido em água, H2CO3 no meio aquoso, e HCO3–, no meio aquoso, encontram-se em equilíbrio de acordo com as representações abaixo: I. CO2 (aq) + H2O (l) H2CO3 (aq) II. H2CO3 (aq) + H2O (l) HCO3– (aq) + H3O+ (aq) III. HCO3– (aq) + H2O (l) CO32– (aq) + H3O+ (aq) Sobre esse comportamento é correto afirmar que: a) H2CO3 é base de Arrhenius na equação II. b) A expressão da constante de equilíbrio de ionização do H2CO3 (equação II) é K = ([H3O+]2 x [CO32–]) / [H2CO3]. c) Em ambos os equilíbrios em que participa (II e III), o HCO3– é base de Bronsted-Lowry. d) O pH do meio onde o CO2 foi dissolvido é menor do que 7. e) Os equilíbrios são heterogêneos. 23 - (UEFS BA) Tabela: Constantes de ionização de alguns ácidos em soluções aquosas de mesma concentração molar. Os ácidos são substâncias químicas que se ionizam e liberam íons H+ em solução aquosa. A constante de ionização de um ácido, Ka, expressa a tendência do equilíbrio químico para a reação reversível de ionização de ácidos em solução aquosa. Considerando-se as propriedades dos ácidos e a análise das informações da tabela, é correto concluir: a) A reação de ionização do ácido fluorídrico produz mais íons em solução do que a do ácido nitroso. b) A solução de HCN(aq) conduz corrente elétrica com mais eficiência do que a solução de HF(aq) de mesma concentração. c) A substância química com maior tendência de liberar íons H+ em solução aquosa, dentre as apresentadas na tabela, é o HNO2. d) O ácido fluorídrico é classificado como um hidrácido forte porque, em solução aquosa, a concentração de íons H3O+ é maior do que a de moléculas de HF. e) O HNO2 é representado pela fórmula estrutural e o HCN por H – C = N. 24 - (ITA SP) São feitas as seguintes comparações de valores de pKa de compostos orgânicos: I. pKa (CH3COOH) > pKa (ClCH2COOH) II. pKa (F3CCOOH) > pKa (Cl3CCOOH) III. pKa (CH3CH2CHClCOOH) > pKa (CH3CHClCH2COOH) Das comparações acima, está(ão) CORRETA(S) apenas a) I. b) I, II e III. c) I e III. d) II. e) II e III. 25 - (UEFS BA) Os ácidos orgânicos são, na grande maioria, fracos. Entretanto, existem exceções, como a do ácido tricloro-acético que é um ácido forte, utilizado em solução aquosa a 50%(v/v) por dentistas para cauterizar ferimentos na gengiva. Como é um ácido forte, destrói o tecido lesado e estimula o crescimento de uma nova porção sadia da gengiva. É também empregado por dermatologistas para extrair pequenos focos potenciais de câncer de pele e de manchas escuras decorrentes de idade avançada. Considerando-se essas informações sobre as aplicações do ácido tricloro-acético, é correto afirmar: a) O ácido acético é dez vezes mais fraco que o ácido tricloroacético. b) A destruição do tecido lesado da gengiva é atribuída à ação de íons Cl–(aq) presentes na solução de ácido tricloro-acético. c) A solução aquosa a 50% de ácido tricloro-acético possui concentração hidrogeniônica e pH menores que da solução a 80% desse ácido, nas mesmas condições. d) A constante de hidrólise do ânion tricloro-acetato, CCl3COO–(aq) é maior do que a do ânion acetato, CH3COO–(aq), quando comparadas nas mesmas condições. e) A substituição de três átomos de hidrogênio do carbono alfa da cadeia carbônica do ácido acético por átomos de cloro torna o hidrogênio da carboxila do ácido tricloroacético mais facilmente ionizável. 26 - (PUC RJ) Sobre os ácidos fracos em solução aquosa, avalie as duas situações abaixo e faça o que se pede. a) Uma quantidade igual a 0,10 mol de um ácido monoprótico fraco de fórmula geral HX é dissolvida em água formando 100,0 mL de solução. O valor de pH da solução é igual a 5,0 medido a 25 ºC. Calcule o valor da constante de ionização do ácido, Ka, em água com dois algarismos significativos. b) O ácido sulfídrico, H2S, é um gás que pode ser solubilizado em água. Escreva as equações de dissociação desse ácido em água e as expressões para as duas constantes de ionização desse ácido. 27 - (FUVEST SP) Muitos medicamentos analgésicos contêm, em sua formulação, o ácido acetilsalicílico, que é considerado um ácido fraco (constante de ionização do ácido acetilsalicílico = 3,2 10–4). A absorção desse medicamento no estômago do organismo humano ocorre com o ácido acetilsalicílico em sua forma não ionizada. a) Escreva a equação química que representa a ionização do ácido acetilsalicílico em meio aquoso, utilizando fórmulas estruturais. b) Escreva a expressão da constante de equilíbrio para a ionização do ácido acetilsalicílico. Para isto, utilize o símbolo AA para a forma não ionizada e o símbolo AA– para a forma ionizada. c) Considere um comprimido de aspirina contendo 540 mg de ácido acetilsalicílico, totalmente dissolvido em água, sendo o volume da solução 1,5 L. Calcule a concentração, em mol/L, dos íons H+ nessa solução. Em seus cálculos, considere que a variação na concentração inicial do fármaco, devido à sua ionização, é desprezível. d) No pH do suco gástrico, a absorção do fármaco será eficiente? Justifique sua resposta. Note e adote: pH do suco gástrico: 1,2 a 3,0 Massa molar do ácido acetilsalicílico: 180 g/mol Ácido acetilsalicílico: TEXTO: 1 - Comum à questão: 28 Num brejo, quando animais e vegetais morrem, acabam ficando dentro da lama (sem oxigênio) onde passam a sofrer decomposição (apodrecendo), transformação provocada por microorganismos e chamada de decomposição anaeróbica. Ela envolve muitas reações químicas, nas quais se formam, entre outros gases: CH4, H2S (cheiro de ovo podre) e CO2; desses gases apenas o metano e o gás sulfídrico são inflamáveis. Uma dessas reações é a fermentação da celulose, substância presente em grande quantidade nos vegetais e possível de ser representada de forma simplificada pela equação: Processo semelhante acontece em biodigestores com restos de animais, de vegetais, sobras de comida e, até mesmo, fezes. A mistura gasosa resultante, nesse caso, é chamada de biogás. Algumas fazendas e cidades brasileiras já exploram esse recurso energético, cujo resíduo pode ser usado como adubo (fertilizante) TITO & CANTO. Química na abordagem do cotidiano. v.4, 28 - (UFPEL RS) Analise as seguintes afirmativas a respeito das interações dos principais constituintes do biogás com a água. I. Ao dissolver o gás metano, a água reage com ele, formando monóxido de carbono e hidrogênio gasoso. II. A água dissolve maiores quantidades de CH4 e de CO2 do que de H2S porque os primeiros são compostos orgânicos apolares e o último, um composto inorgânico polar. III. Ao dissolver o gás carbônico, a água reage com ele, formando o equilíbrio representado pela equação: IV. Ao dissolver o gás sulfídrico, a água reage com ele, formando o equilíbrio representado pela equação: Dessas afirmativas estão corretas apenas a) II e III. b) I e IV. c) III e IV. d) I, II e III. e) I, II e IV. f) I.R. TEXTO: 2 - Comum à questão: 29 A fábrica de pele As seguintes etapas são utilizadas pela “fábrica de pele” alemã para produzir 100 discos de pele reconstituída a partir de uma amostra, num processo que dura 6 semanas. 1a etapa: Com uma biópsia, extrai-se um pequeno pedaço de pele do voluntário. 2a etapa: Um braço robótico corta a pele em pedacinhos. 3a etapa: Com a ajuda de enzimas, uma máquina separa dois tipos de células: os queratinócitos, da superfície, e os fibroblastos, que compõem a parte interna da pele. 4a etapa: Os dois tipos são cultivados em biorreatores e se replicam. As células produzem colágeno, proteína que ajuda a unir e fortalecer os tecidos. 5a etapa: Os fibroblastos são despejados em frascos onde formam a derme. Nutrientes são adicionados para ajudar no processo. 6a etapa: Por cima da derme são acrescentados os queratinócitos, que ajudam a formar a epiderme. 7a etapa: Fica tudo numa incubadora a 37 ºC até a pele adquirir a forma final. O resultado tem as mesmas camadas que formam o tecido humano: derme, epiderme e subdivisões. (Adaptado: Revista Galileu, julho de 2011, p. 47) 29 - (PUC Camp SP) A glicina é um dos aminoácidos formadores do colágeno, proteína presente na pele. Dados: Constantes de equilíbrio para os grupos ácido-base da glicina, à mesma temperatura: Ka = 2,0 ´ 10 –2 Kb = 5,5 ´ 10–10 Sua solubilização em água deve resultar em uma solução a) ácida, devido à hidrólise com o grupo amina. b) ácida, devido à formação do íon H+. c) ácida, devido à hidrólise do grupo C = O. d) alcalina, devido à formação do íon H+. e) alcalina, devido à formação do íon OH–. GABARITO 1) Gab: A 2) Gab: D 3) Gab: A 4) Gab: C 5) Gab: Equações: H2S + H2O D H3O+ + HS- etapa-I HS- + H2O D H3O+ + S2- etapa-I Constantes: KI = [H3O+] . [HS-] / H2S ; KII = [H3O+] . [S2-] / HS- . 6) Gab: D 7) Gab: 21 8) Gab: E 9) Gab: A 10) Gab: D 11) Gab: E 12) Gab: D 13) Gab: a) b) A coloração violeta aparece à medida que o pH aumenta, ou seja, quando se aumenta a concentração/quantidade de OH– e o pH se torna básico. No equilíbrio mostrado no enunciado, as espécies I e III são as que predominam quando se aumenta a concentração de OH– (aumento do pH do meio). 14) Gab: B 15) Gab: B 16) Gab: C 17) Gab: D 18) Gab: C 19) Gab: E 20) Gab: B 21) Gab: A 22) Gab: D 23) Gab: C 24) Gab: A 25) Gab: E 26) Gab: a) Ka = 1,0 x 10–9 b) H2S H+ + HS– Ka1 = [H+]×[HS–] / [H2S] HS– H+ + S2– Ka2 = [H+]×[S2–] / [HS–] 27) Gab: a) b) Constante de ionização (Ka): c) [H+] = 8 10–4 mol/L d) A absorção do fármaco será eficiente, pois no estômago (onde o pH é ácido) o equilíbrio de ionização do ácido acetilsalicílico estará deslocado para a esquerda, onde predomina a forma não ionizada, que é a forma do medicamento absorvido pelo organismo. 28) Gab: C 29) Gab: B Lista de Exercícios – pH e pOH 01 - (UEA AM) Considere as seguintes informações, obtidas de um rótulo de água mineral da cidade de Porto Seguro (BA): nitrato --------------1,45 mg/L pH a 25 ºC-------- 4,51 Essa água mineral é a) ácida e tem [H+] < [ OH–]. b) ácida e tem [H+] > [ OH–]. c) neutra e tem [H+] = [ OH–]. d) básica e tem [H+] > [ OH–]. e) básica e tem [H+] < [ OH–]. 02 - (FCM PB) Alimentos ácidos, condimentados e gordurosos costumam cair como uma bomba em estômagos mais sensíveis. É comer para logo sentir aquela azia ou queimação. Cafeína, bebidas alcoólicas, cigarro e até o nervosismo também podem piorar problemas como gastrite e úlcera. Isso ocorre porque, em situações de tensão, o sistema nervoso é acionado e estimula a produção de ácido clorídrico no estômago. Assim, o suco gástrico fica mais ácido e a agressão é maior. O suco gástrico é formado basicamente por água, de ácido clorídrico, muco, enzimas e sais. Com gastrite ele fica ainda mais ácido. A gastrite é uma inflamação da parede do estômago e acontece quando a acidez aumenta tanto que começa a agredir o órgão. Quando essa inflamação evolui, pode causar uma ferida mais grave, a úlcera. Sendo o ácido clorídrico um ácido forte, a sua ionização é total em meio aquoso, e a concentração de H+ em quantidade de matéria nesse meio será a mesma do ácido de origem. Assim, uma solução aquosa de ácido clorídrico em concentração 0,01 mol L–1 terá pH igual a: Fonte: https://yessaude.com/wp-content/uploads/2016/07/ulcera-no-estomago.jpg a) 4 b) 5 c) 7 d) 9 e) 2 03 - (PUC GO) Os infelizes cálculos da felicidade O homem desta estória é chamado de Júlio Novesfora. Noutras falas: o mestre Novesfora. Homem bastante matemático, vivendo na quantidade exata, morando sempre no acertado lugar. O mundo, para ele, estava posto em equação de infinito grau. Qualquer situação lhe algebrava o pensamento. Integrais, derivadas, matrizes: para tudo existia a devida fórmula. A maior parte das vezes mesmo ele nem incomodava os neurónios: — É conta que se faz sem cabeça. Doseava o coração em aplicações regradas, reduzida a paixão ao seu equivalente numérico. Amores, mulheres, filhos: tudo isso era hipótese nula. O sentimento, dizia ele, não tem logaritmo. Por isso, nem se justifica a sua equação. Desde menino se abstivera de afetos. Do ponto de vista da álgebra, dizia, a ternura é um absurdo. Como o zero negativo. Vocês vejam, dizia ele aos alunos: a erva não se enerva, mesmo sabendo-se acabada em ruminagem de boi. E a cobra morde sem ódio. É só o justo praticar da dentadura injetável dela. Na natureza não se concebe sentimento. Assim, a vida prosseguia e Júlio Novesfora era nela um aguarda-factos. Certa vez, porém, o mestre se apaixonou por uma aluna, menina de incorreta idade. Toda a gente advertia: essa menina é mais que nova, não dá para si. — Faça as contas, mestre. Mas o mestre já perdera o cálculo. Desvalessem os razoáveis conselhos. Ainda mais grave: ele perdia o matemático tino. [...]. Em folgas e folguedos, Júlio Novesfora se afastava dos rigores da geometria. O oito deitado é um infinito. E, assim, o professor, ataratonto, relembrava: — A paixão é o mundo a dividir por zero. Não questionassem era aquela sua paixão. [...]. Chamaram um seu tio, único familiar que parecia merecer-lhe as autoritárias confianças. O tio lhe aplicou muita sabedoria, doutrinas de pôr facto e roubar argumento. Mas o matemático resistia: — Se reparar, tio, é a primeira vez que estou a viver. Corolariamente, é natural que cometa erros. — Mas, sobrinho, você sempre foi de cálculo. Faça agora contas à sua vida. — Essa conta, tio, não se faz de cabeça. Faz-se de coração. O professor demonstrava seu axioma, a irresolúvel paixão pela desidosa menina. Tinha experimentado a fruta nessa altura em que o Verão ainda está trabalhando nos açúcares da polpa. E de tão regalado, arregalava os olhos. [...]. Cautela, sobrinho: olho por olho, dente prudente. Novesfora, porém, se renitentava, inoxidável. E o tio foi dali para a sua vida. Os namoros prosseguiram. O mestre levava a menina para a margem do mar onde os coqueiros se vergavam, rumorosos, dando um fingimento de frescura. — Para bem amar não há como ao pé do mar, ditava ele. A menina só respondia coisas simples, singelices. Que ela gostava era do Verão. Ela: — Do Inverno gosto é para chorar. As lágrimas, no frio, me saem grossas, cheiinhas de água. A menina falava e o mestre Novesfora ia passeando as mãos pelo corpo dela, mais aplicado que cego lendo “braille”. — Vai falando, não pare — pedia ele enquanto divertia os dedos pelas secretas humidades da menina. Gostava dessa fingida distração dela, seus atos lhe pareciam menos pecaminosos. Os transeuntes passavam, deitando culpas no velho professor. Aquilo é idade para nenhumas-vergonhas? Outros faziam graça: — Sexagenário ou sexogenário? O mestre se desimportava. [...]. Tudo estando ao alcance da felicidade por que motivo se usufruem tão poucas alegrias? Mas o sapo não sonha com charco: se alaga nele. E agora que ele tinha a mão na moça é que iria parar? Uma noite, estando ela em seu leito, estranhos receios invadiram o professor: essa menina vai fugir, desaparecida como o arco-íris nas traseiras da chuva. Afinal, os outros bem tinham razão: chega sempre o momento que o amendoim se separa da casca. Novesfora nem chegou de entrar no sono, tal lhe doeram as suspeitas do desfecho. Passaram-se os dias. Até que, certa vez, sob a sombra de um coqueiro, se escutaram os acordes de um lamentochão. O professor carpia as já previsíveis mágoas? Foram a ver, munidos de consolos. Encontraram não o professor mas a menina derramada em pranto, mais triste que cego sentado em miradouro. Se aproximaram, lhe tocaram o ombro. O que passara, então? Onde estava o mestre? — Ele foi, partiu com outra. Resposta espantável: afinal, o professor é que se fora, no embora sem remédio. E partira como? Se ainda ontem ele aplicava a ventosa naquele lugar? A ditosa namorada respondeu: que ele fora com outra, extranumerária. E que esta seria ainda muito mais nova, estreável como uma manhã de domingo. Provado o doce do fruto do verde se quer é o sabor da flor. Enquanto a lagrimosa encharcava réstias de palavras os presentes se foram afastando. Se descuidavam do caso, deixando a menina sob a sombra do coqueiro, solitária e sozinha, no cenário de sua imprevista tristeza. Era Inverno, estação preferida por suas lágrimas. (COUTO, Mia. Estórias abensonhadas. A personagem central do texto era um homem frio, que “doseava o coração em aplicações regradas, reduzida a paixão ao seu equivalente numérico”, para quem o sentimento “não tem logaritmo”, até que se apaixonou e esqueceu os cálculos. O logaritmo pode ser usado para se calcular o pH de uma solução, nos seguintes termos: pH = – log[H+]. A escala do pH é muito útil em química, pois facilmente podemos relacionar seu valor com a acidez ou a basicidade de soluções. Sobre ácidos e bases, assinale a alternativa correta: a) O sabor adstringente é característico de soluções com pH abaixo de 7, como o vinagre e o sumo do limão. b) Uma solução com concentração de cátions hidrogênio igual a 1 10–10 mol.L–1 é básica. c) O vinagre é classificado como um ácido fraco, porque é comestível. d) Reações não estequiométricas de neutralização resultam em um pH neutro. 04 - (FCM PB) Na Floresta Amazônica, os valores de pH da água da chuva são próximos dos observados em regiões urbanas e industrializadas, como as cidades do Rio de Janeiro e de São Paulo, com elevados índices de acidez, que são atribuídos, principalmente, a dois fatores: - Formação de H2SO4(aq) proveniente da oxidação de H2S(g), que se volatiliza dos alagados da região; - Formação de HCOOH(aq) e H3CCOOH(aq) provenientes dos resíduos da queima da biomassa, que tem sido intensa há 20 anos. Com base nas informações, assinale a alternativa correta. a) Na transformação do H2S em H2SO4, o enxofre sofre uma diminuição do seu número de oxidação. b) Os valores do pH da água da chuva da Floresta Amazônica são maiores que 7,0 à 25ºC. c) As espécies provenientes dos resíduos da queima da biomassa, em água, se comportam como ácidos mais fortes que o H2SO4. d) A volatilidade do H2S está relacionada com as ligações iônicas existentes em suas moléculas. e) É possível encontrar na água da chuva da Floresta Amazônica, ácido metanoico e ácido etanóico. 05 - (UniRV GO) O hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, é uma substância sólida incolor usada, por exemplo, em lubrificantes e em formulações de pesticida. Levando em consideração as características desta substância, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas. a) Possui hidroxila em sua fórmula molecular, logo pode ser considerada uma substância com pH básico. b) A carga do Ca é +2 e da hidroxila –1. c) Possui oxigênio em sua fórmula molecular, logo pode ser classificada como óxido. d) 1 mol dessa substância apresenta Massa Molar igual a 74,1 g/mol. 06 - (UECE) A quimioesfoliação (peeling químico) consiste na aplicação de substâncias químicas na pele, visando à renovação celular e eliminação de rugas. Apesar de envolver algum risco à saúde, algumas pessoas utilizam esse processo para manter uma imagem jovem. Para um peeling superficial ou médio, costuma-se usar uma solução da seguinte substância: Atente ao que se diz a respeito dessa substância: I. Essa substância é um éster. II. Libera H+ quando se encontra em solução aquosa. III. Uma diminuição da concentração de H+ leva também a uma diminuição do pH. IV. Na reação de ionização, essa substância se transforma na seguinte espécie: É correto o que se afirma somente em a) I e III. b) II. c) I e IV. d) II, III e IV. 07 - (FUVEST SP) Dispõe-se de 2 litros de uma solução aquosa de soda cáustica que apresenta pH 9. O volume de água, em litros, que deve ser adicionado a esses 2 litros para que a solução resultante apresente pH 8 é a) 2 b) 6 c) 10 d) 14 e) 18 08 - (UFRGS RS) A água mineral com gás pode ser fabricada pela introdução de gás carbônico na água, sob pressão de aproximadamente 4 atm. Sobre esse processo, considere as afirmações abaixo. I. Quando o gás carbônico é introduzido na água mineral, provoca a diminuição na basicidade do sistema. II. Quando a garrafa é aberta, parte do gás carbônico se perde e o pH da água mineral fica mais baixo. III. Como o gás carbônico é introduzido na forma gasosa, não ocorre interferência na acidez da água mineral. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 09 - (FCM MG) Com o cair das chuvas, a água escorre pela terra, dissolvendo uma série de íons, principalmente os cátions sódio, potássio, magnésio, cálcio e os ânions cloreto, sulfato e bicarbonato, além de moléculas de oxigênio, nitrogênio e dióxido de carbono. Analisando essas informações, indique a afirmativa FALSA. a) A água dura ou salobra corresponde à água contendo maiores quantidades dos íons Ca2+ e Mg2+. b) A presença dos cátions citados pode provocar um aumento no pH das águas que penetram na terra. c) Entre as moléculas listadas, algumas delas podem ocasionar um aumento na acidez da água que escorre. d) Entre os íons e moléculas citados, todos são ou mono ou di ou triatômicos, contendo apenas cargas (+ ou –) 1 e (+ ou –) 2. 10 - (UNITAU SP) A queima de combustíveis fósseis tem elevado o teor de CO2 na atmosfera e, consequentemente, nas águas dos oceanos e rios. O aumento do CO2 dissolvido na água pode a) causar hipóxia. b) aumentar a alcalinidade. c) elevar a temperatura. d) diminuir o pH. e) elevar a salinidade. 11 - (IFRS) O suco gástrico, produzido no estômago, é um líquido claro que atua sobre as proteínas, transformando-as em estruturas menores. O suco gástrico contém água, enzimas, ácido clorídrico e uma quantidade mínima de ácido láctico. O HCl presente no suco ajuda a destruir as bactérias presentes nos alimentos. Proporciona ainda o meio ácido ideal para a atuação das enzimas do suco. Vários fatores podem provocar situações onde a acidez do suco gástrico provoque azia (ardência no estômago), gastrites e até ulcerações. Para combater a acidez é necessário a utilização de substâncias de caráter básico (alcalino). Analise as substâncias abaixo. I. Mg(OH)2 – Leite de magnésia II. NaHCO3 – Bicarbonato de sódio III. NaCl – Cloreto de sódio IV. C2H4O2 – Ácido acético (vinagre) V. H2SO4 – Ácido sulfúrico Assinale a alternativa que apresenta apenas substâncias que podem ser ingeridas para diminuir o excesso de acidez estomacal. a) I e II b) IV e V c) I, II e III d) I, II e IV e) III, IV e V 12 - (PUC GO) “Cada ano que finda lhe traz mais um valioso conhecimento e acrescenta uma pedra ao monumento da sua inocente vaidade.” Nesse fragmento, é feita referência ao uso de pedra na edificação de monumentos. Vários monumentos são feitos de mármore, que é o carbonato de cálcio em sua forma cristalina (CaCO3), e de pedra-sabão, cuja constituição apresenta o carbonato de sódio (Na2CO3). A ação da chuva ácida sobre tais monumentos é dramática, pois eles vão sendo corroídos e destruídos rapidamente. Chuvas ácidas resultam da reação da água com óxidos de nitrogênio – sobretudo o NO2 – formando o ácido nítrico, e com óxidos de enxofre (SO2 e SO3), produzindo o ácido sulfúrico. (Adaptado de http://www.mundoeducacao.com/quimica/ As equações I e II apresentadas a seguir representam, respectivamente, reações químicas do mármore com o ácido nítrico e da pedra-sabão com o ácido sulfúrico. I. CaCO3 + 2 HNO3 ® Ca(NO3)2 + H2O + CO2 II. Na2CO3 + H2SO4 ® Na2SO4 + H2O + CO2 Sobre essas informações, escolha a única alternativa correta entre as apresentadas a seguir: a) O valor da soma dos coeficientes dos reagentes na equação (I) é igual a 2. b) Em ambas equações apresentadas, ocorre formação de composto volátil. c) O pH de soluções de ácido nítrico e de ácido sulfúrico é bem elevado, pois eles são exemplos de ácidos fortes. d) Considerando-se a ocorrência da reação II com 100% de rendimento, para 4,9 gramas de ácido sulfúrico são necessários 106 gramas de carbonato de sódio. 13 - (ACAFE SC) Sob temperatura de 25ºC foram dissolvidos em 1L de água 0,05 mol de hidróxido de bário. Dados: Considere que o volume da solução permaneça constante e que o hidróxido de bário, nessas condições, seja totalmente solúvel em água. Assinale a alternativa que contém o valor do pH dessa solução. a) pH = 1,3 b) pH = 1 c) pH = 13 d) pH = 5 14 - (UNIFOR CE) Com o avanço da tecnologia das tintas, um método antigo de pintura de casas vem caindo em desuso: a caiagem ou caiação. Neste processo, o pigmento finamente dividido é produzido misturando-se cal virgem com água excesso, como mostra a reação: CaO + H2O Ca(OH)2 Com relação aos compostos presentes na reação acima, é correto afirmar que a) o óxido de cálcio (cal virgem) é um óxido ácido. b) o pH da solução resultante é maior que 7. c) a água atua na reação como um catalisador, não sendo consumido no final do processo. d) a geometria molecular da água é linear. e) a geometria molecular do óxido de cálcio é angular. 15 - (IFPE) O pH é o símbolo dado à grandeza química e física chamado potencial hidrogeniônico, o qual tem a função de indicar a quantidade ácida, a alcalinidade e a neutralidade das substâncias em um meio aquoso. Existe uma grande importância no pH nos alimentos. Para haver uma boa digestão alimentícia e um bom aproveitamento dos nutrientes e vitaminas, o pH deve ser ácido. Além disso, dependendo do nível de acidez, pode-se propiciar uma maior ou menor atividade bacteriana, de fungos ou bolores nos alimentos. A partir de valores aproximados de pH de alguns meios (ver tabela abaixo), assinale a alternativa verdadeira. a) O suco gástrico é dez vezes mais ácido que a maçã. b) A acidez do limão é maior que a acidez do suco gástrico. c) A clara de ovo é mais alcalina que o bicarbonato de sódio. d) Um suco formado por maçã e leite terá um pH igual a 4,9. e) O leite é um antiácido. 16 - (UNEB BA) A origem da vida na Terra é uma questão ainda em aberto. No entanto, sabe-se que, há cerca de 3,5 bilhões de anos, já havia, na Terra primitiva, atividade de organismos unicelulares — cianobactérias. Vários processos químicos antecederam a vida unicelular. Primeiramente, foi preciso que substâncias químicas básicas, como metano, amônia, sulfeto de hidrogênio, dióxido de carbono, fosfato e água formassem compostos de interesse biológico, como a glicina, presente em proteínas. Em uma segunda etapa, teriam sido produzidos lipídios e fosfolipídios. Posteriormente, em fases mais avançadas, moléculas de ácido ribonucleico, RNA, seriam formadas, permitindo a síntese de proteínas. (PACHECO, 2014, p.35-38). PACHECO, José Antônio de Freitas. Quando a vida surgiu no universo? Considerando-se a origem da vida na Terra, as espécies químicas provenientes dos processos químicos que antecederam a vida celular, a exemplo de metano, CH4, amônia, NH3, sulfeto de hidrogênio, H2S, glicina, CH2(NH2)COOH, e íon fosfato, , de interesse biológico, é correto afirmar: 01. O metano é uma molécula de forma geométrica piramidal que estabelece ligações de hidrogênio com moléculas de água. 02. A amônia reage com água e forma o íon amônio, , um ácido conjugado de base HO–(aq) de Brönsted–Lowry. 03. O sulfeto de hidrogênio, H2S(aq), em meio aquoso, eleva o pH da água porque forma os íons HS–(aq) e S2–(aq). 04. A glicina é um -aminoácido essencial, que forma ligações peptídicas com outros aminoácidos, originando proteínas. 05. O íon fosfato possui átomo de fósforo com estado de oxidação +III e tem forma geométrica plana. 17 - (FUVEST SP) Dependendo do pH do solo, os nutrientes nele existentes podem sofrer transformações químicas que dificultam sua absorção pelas plantas. O quadro mostra algumas dessas transformações, em função do pH do solo. Para que o solo possa fornecer todos os elementos citados na tabela, o seu pH deverá estar entre a) 4 e 6. b) 4 e 8. c) 6 e 7. d) 6 e 11. e) 8,5 e 11. 18 - (FUVEST SP) Em ambientes naturais e na presença de água e gás oxigênio, a pirita, um mineral composto principalmente por dissulfeto de ferro (FeS2), sofre processos de intemperismo, o que envolve transformações químicas que acontecem ao longo do tempo. Um desses processos pode ser descrito pelas transformações sucessivas, representadas pelas seguintes equações químicas: 2 FeS2 (s) + 7 O2 (g) + 2 H2O (l) 2 Fe2+ (aq) + 4 SO (aq) + 4 H+ (aq) 2 Fe2+ (aq) + ½ O2 (g) + 2 H+ (aq) 2 Fe3+ (aq) + H2O (l) 2 Fe3+ (aq) + 6 H2O (l) 2 Fe(OH)3 (s) + 6 H+ (aq) Considerando a equação química que representa a transformação global desse processo, as lacunas da frase “No intemperismo sofrido pela pirita, a razão entre as quantidades de matéria do FeS2 (s) e do O2 (g) é __________, e, durante o processo, o pH do solo __________” podem ser corretamente preenchidas por a) 1/4; diminui. b) 1/4; não se altera. c) 2/15; aumenta. d) 4/15; diminui. e) 4/15; não se altera. 19 - (UEG GO) Uma solução de hidróxido de potássio foi preparada pela dissolução de 0,056 g de KOH em água destilada, obtendo-se 100 mL dessa mistura homogênea. Dado: MM (KOH) = 56 g.mol–1 De acordo com as informações apresentadas, verifica-se que essa solução apresenta a) pH = 2 b) pH < 7 c) pH = 10 d) pH = 12 e) pH > 13 20 - (UFPR) Num experimento, foi montada a aparelhagem mostrada na figura abaixo. Um tubo contendo 20 mL de ar está imerso na água da cuba. Pode-se considerar que a composição do ar é 80% de N2(g) e 20% de O2(g). O NO(g) formado no gerador passa pela mangueira até chegar ao tubo imerso na água, como ilustrado. Deixou-se o NO(g) borbulhar até que fossem acrescidos ao tubo 4 mL desse gás. Após cessar o fluxo de NO(g), o tubo foi mantido imerso na posição vertical, de modo que seu volume pudesse variar, mantendo a pressão em seu interior igual à pressão exterior, mas sem escape de gás. Após certo tempo, o gás dentro do tubo adquire cor castanha, em função da seguinte reação: 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) A respeito desse experimento, identifique as afirmativas abaixo como verdadeiras (V) ou falsas (F): ( ) O NO(g) é reagente limitante da reação. ( ) Em relação à condição imediata depois de cessado o fluxo, o volume de gás dentro do tubo irá diminuir após o gás ficar castanho. ( ) Em relação à condição imediata depois de cessado o fluxo, a pressão parcial de N2(g) dentro do tubo irá aumentar após o gás ficar castanho. ( ) O valor de pH da água na região A (dentro do tubo) irá diminuir após o gás se tornar castanho. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. a) V – V – V – V. b) F – V – F – V. c) V – F – F – V. d) V – F – V – F. e) F – F – V – F. 21 - (PUC RS) No caso específico da catástrofe ambiental do Rio Doce, o volume de rejeitos que vazou equivale a um cubo de 391 m de lado. Informações preliminares indicam que o pH da lama seria 13; portanto, extremamente alcalino. Isso ilustra bem uma das limitações da biorremediação: não só é muito lenta e incerta como também só pode ser empregada se o material a biorremediar tem condições mínimas de abrigar alguma forma de vida – o que é duvidoso no caso dos rejeitos de mineração que praticamente colmataram a calha do rio Doce. Adaptado do artigo da Revista Ciência Hoje, 333, Com base no texto, é possível afirmar que a água do Rio Doce a) chegou à concentração de íons OH– em torno de 1 10–13 mol/L. b) necessitaria reduzir sua concentração de íons OH– em torno de um milhão de vezes para ficar neutra. c) atingiu valores de concentração de íons H+ da ordem de 1 10–6 mol/L. d) necessitaria diminuir o pH em seis vezes para se aproximar do pH 7. e) necessitaria aumentar a concentração de íons H+ em seis vezes para se aproximar do pH 7. 22 - (IFPE) A escala de pH foi formulada a partir de cálculos matemáticos que expressam a concentração de íons hidrogeniônicos (H3O+) em uma solução. A 25º C, as soluções neutras apresentam pH igual a 7; as ácidas, abaixo de 7; as básicas ou alcalinas, acima de 7. O pH da solução depende da concentração do composto dissolvido e de seu grau de ionização ou dissociação. Na tabela, apresentada abaixo, encontram-se três soluções com concentrações idênticas e com seus valores de pH. Assinale a alternativa CORRETA em relação às soluções apresentadas na tabela acima. a) A solução I é cem vezes mais ácida que a solução II. b) A solução II é duas vezes mais ácida do que a solução I. c) A solução III pode ser de cloreto de sódio (NaCl). d) A solução II apresenta maior acidez. e) A solução III pode ser água pura a 25º C. 23 - (PUC Camp SP) Um suco feito com tomates possui pH = 4,0. Para a completa neutralização de 100 mL desse suco seria necessário um volume, em mL, de solução 0,1 mol . de NaOH de a) 2,0. b) 1,0. c) 0,1. d) 5,0. e) 10,0. 24 - (UFRGS RS) A tabela abaixo relaciona as constantes de acidez de alguns ácidos fracos. A respeito das soluções aquosas dos sais sódicos dos ácidos fracos, sob condições de concentrações idênticas, pode-se afirmar que a ordem crescente de pH é a) cianeto < formiato < acetato. b) cianeto < acetato < formiato. c) formiato < acetato < cianeto. d) formiato < cianeto < acetato. e) acetato < formiato < cianeto. 25 - (UFES) O termo pH (potencial hidrogeniônico) foi criado em 1909 pelo bioquímico dinamarquês Søren Peter Lauritz Sørensen e tem como objetivo simplificar a indicação da acidez, neutralidade ou alcalinidade de uma solução aquosa. A indicação desse caráter pode ser ainda mais bem visualizada a partir de uma escala de pH, como destacado a seguir: Considerando as soluções (I), (II) e (III), indicadas na escala de pH acima, determine a) a solução que é ácida, a solução que é básica e a solução que é neutra. b) a concentração de íons hidrogênio presentes na solução (I). c) a concentração de íons hidroxila presentes na solução (III). d) o pH de 1 L de limonada preparada com 900 mL de água e 100 mL de suco de limão. Considere que a solução (I) é suco de limão. 26 - (UNESP SP) Os gráficos ilustram a atividade catalítica de enzimas em função da temperatura e do pH. (http://docentes.esalq.usp.br. Adaptado.) A pepsina é uma enzima presente no suco gástrico, que catalisa a hidrólise de proteínas, como a albumina, constituinte da clara do ovo. Em um experimento foram utilizados cinco tubos de ensaio contendo quantidades iguais de clara de ovo cozida e quantidades iguais de pepsina. A esses tubos, mantidos em diferentes temperaturas, foram acrescentados iguais volumes de diferentes soluções aquosas. Assinale a alternativa que indica corretamente qual tubo de ensaio teve a albumina transformada mais rapidamente. a) b) c) d) e) 27 - (UEM PR) Um ácido monocarboxílico fraco, de massa molar 60 g/mol, tem constante de ionização igual a 4 10–5 a 25 ºC e 1 atm. Sabendo-se que, a 25 ºC e 1 atm, foram dissolvidos 6 g desse ácido em água suficiente para completar 1 L de solução, assinale o que for correto. Dado: log 2 = 0,3. 01. A concentração de H3O+ na solução é de 0,001 mol/L. 02. O pH da solução é de aproximadamente 2,7. 04. O grau de ionização do ácido é de aproximadamente 2%. 08. Se o ácido fosse forte e estivesse totalmente ionizado, a concentração de H3O+ seria de 0,1 mol/L. 16. Se a solução do ácido sofresse uma diluição, o grau de ionização diminuiria. 28 - (UFU MG) Fonte: http://blogs.estadao.com.br/transito/files/2015/11/arte-nova-barragem.jpg A figura acima faz referência à queda da barragem no distrito de Bento Gonçalves, na cidade de Mariana, MG, no ano de 2015. Segundo a reportagem, essa tragédia levou para os rios toneladas de rejeitos de minério de ferro contendo, inclusive, outros metais, como arsênio, antimônio, zinco e cobre. Esse rejeito a) diminuiu a disponibilidade de oxigênio nas águas do Rio Doce, causando mortandade nos peixes, bem como alteração no pH do solo. b) é pobre em matéria orgânica, causando a acidificação das águas do Rio Doce, porém, sem gerar alterações na qualidade do solo. c) aumentou a turbidez da água do Rio Doce, o que favoreceu a penetração de luz solar para a proliferação de pequenos organismos. d) dispersou produtos químicos solúveis nas águas do Rio Doce, gerando aumento na solubilidade do oxigênio no rio e destruição do ecossistema. 29 - (FUVEST SP) Soluções aquosas de ácido clorídrico, HCl (aq), e de ácido acético, H3CCOOH (aq), ambas de concentração 0,10 mol/L, apresentam valores de pH iguais a 1,0 e 2,9, respectivamente. Em experimentos separados, volumes iguais de cada uma dessas soluções foram titulados com uma solução aquosa de hidróxido de sódio, NaOH (aq), de concentração adequada. Nessas titulações, a solução de NaOH foi adicionada lentamente ao recipiente contendo a solução ácida, até reação completa. Sejam V1 o volume da solução de NaOH para reação completa com a solução de HCl e V2 o volume da solução de NaOH para reação completa com a solução de H3CCOOH. A relação entre V1 e V2 é a) V1 = 10–3,9 V2 b) V1 = (1,0/2,9) V2 c) V1 = V2 d) V1 = 2,9 V2 e) V1 = 101,9 V2 30 - (Mackenzie SP) Determine, respectivamente, o pH e a constante de ionização de uma solução aquosa de um ácido monocarboxílico 0,01 M, a 25ºC, que está 20% ionizado, após ter sido atingido o equilíbrio. Dado: log 2 = 0,3 a) 3,3 e 5 ´ 10–4. b) 2,7 e 2 ´ 10–3. c) 1,7 e 5 ´ 10–4. d) 2,7 e 5 ´ 10–4. e) 3,3 e 2 ´ 10–3. 31 - (UEM PR) Assinale o que for correto. 01. Se compararmos moléculas com o mesmo número de átomos de carbono, podemos afirmar que o ponto de ebulição de álcoois é sempre menor do que o ponto de ebulição de cetonas. 02. Os fenóis são ácidos mais fortes do que os álcoois e, em solução alcalina, produzem o íon fenóxido. 04. O metil fenol é um ácido mais fraco do que o fenol. 08. Dadas duas soluções 0,01 mol/litro de cada ácido monoprótico, a do ácido benzóico terá pH menor do que a do ácido 4-clorobenzóico. 16. Sabões e detergentes possuem grande cadeia polar e extremidade apolar, podendo formar colóides protetores ou emulsões quando misturados com água e óleo. 32 - (FUVEST SP) O metabissulfito de potássio (K2S2O5) e o dióxido de enxofre (SO2) são amplamente utilizados na conservação de alimentos como sucos de frutas, retardando a deterioração provocada por bactérias, fungos e leveduras. Ao ser dissolvido em soluções aquosas ácidas ou básicas, o metabissulfito pode se transformar nas espécies químicas SO2, HSO3– ou SO32–, dependendo do pH da solução, como é mostrado no gráfico. A equação a seguir representa a formação dos íons HSO3– em solução aquosa. S2O52– (aq) + H2O(l) ® 2 HSO3– (aq) a) Escreva as equações químicas balanceadas que representam a formação das espécies químicas SO2 (aq) e SO32– (aq) a partir dos íons S2O52– (aq). b) Reações indesejáveis no organismo podem ocorrer quando a ingestão de íons S2O52–, HSO3– ou SO32– ultrapassa um valor conhecido como IDA (ingestão diária aceitável, expressa em quantidade de SO2/dia/massa corpórea), que, neste caso, é igual a 1,1 x 10–5 mol de SO2 por dia para cada quilograma de massa corpórea. Uma pessoa que pesa 50 kg tomou, em um dia, 200 mL de uma água de coco industrializada que continha 64 mg/L de SO2. Essa pessoa ultrapassou o valor da IDA? Explique, mostrando os cálculos. Dados: massa molar (g/mol) O ....... 16 S ........ 32 33 - (UNICAMP SP) O hidrogeno carbonato de sódio apresenta muitas aplicações no dia a dia. Todas as aplicações indicadas nas alternativas abaixo são possíveis e as equações químicas apresentadas estão corretamente balanceadas, porém somente em uma alternativa a equação química é coerente com a aplicação. A alternativa correta indica que o hidrogeno carbonato de sódio é utilizado a) como higienizador bucal, elevando o pH da saliva: 2 NaHCO3 ® Na2CO3 + H2O + CO2. b) em extintores de incêndio, funcionando como propelente: NaHCO3 + OH– ® Na+ + CO32– + H2O. c) como fermento em massas alimentícias, promovendo a expansão da massa: NaHCO3 ® HCO3– + Na+. d) como antiácido estomacal, elevando o pH do estômago: NaHCO3 + H+ ® CO2 + H2O + Na+. 34 - (EsPCEX) O rótulo de uma garrafa de água mineral apresenta a seguinte descrição: COMPOSIÇÃO QUÍMICA PROVÁVEL (mg/L): bicarbonato de bário = 0,38; bicarbonato de estrôncio = 0,03; bicarbonato de cálcio = 66,33; bicarbonato de magnésio = 50,18; bicarbonato de potássio = 2,05; bicarbonato de sódio = 3,04; nitrato de sódio = 0,82; cloreto de sódio = 0,35. CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS: pH medido a 25 ºC = 7,8; temperatura da água na fonte = 18 ºC; condutividade elétrica a 25 ºC = 1,45 10–4 mhos/cm; resíduo de evaporação a 180 ºC = 85,00 mg/L; radioatividade na fonte a 20 ºC e 760 mm Hg = 15,64 maches. A respeito da água mineral citada, de sua composição e características, são feitas as seguintes afirmativas: I. esta água apresenta caráter básico nas condições citadas. II. a água mineral citada pode ser classificada como uma solução, em razão da presença de substâncias dissolvidas. III. todas as substâncias químicas presentes na composição provável apresentada são da função inorgânica Sal. Das afirmativas feitas estão corretas: a) apenas II. b) apenas I e II. c) apenas I e III. d) apenas II e III. e) todas. TEXTO: 1 - Comum à questão: 35 Chama-se titulação a operação de laboratório realizada com a finalidade de determinar a concentração de uma substância em determinada solução, por meio do uso de outra solução de concentração conhecida. Para tanto, adiciona-se uma solução-padrão, gota a gota, a uma solução-problema (solução contendo uma substância a ser analisada) até o término da reação, evidenciada, por exemplo, com uma substância indicadora. Uma estudante realizou uma titulação ácido-base típica, titulando 25,0 mL de uma solução aquosa de Ca(OH)2 e gastando 20,0 mL de uma solução padrão de HNO3 de concentração igual a 0,10 mol · L–1. 35 - (UNESP SP) Para preparar 200 mL da solução-padrão de concentração 0,10 mol L–1 utilizada na titulação, a estudante utilizou uma determinada alíquota de uma solução concentrada de HNO3, cujo título era de 65,0% (m/m) e a densidade de 1,50 g mL–1. Admitindo-se a ionização de 100% do ácido nítrico, expresse sua equação de ionização em água, calcule o volume da alíquota da solução concentrada, em mL, e calcule o pH da solução-padrão preparada. Dados: • Massa molar do HNO3 = 63,0 g mol–1 • pH = – log [H+] TEXTO: 2 - Comum à questão: 36 O caxiri é uma tradicional bebida alcoólica fermentada indígena produzida pelos índios (Juruna) Yudjá, habitantes do Parque Indígena do Xingu, localizado no estado do Mato Grosso. Essa bebida é preparada à base de mandioca e batata-doce, e é originalmente fermentada por micro-organismos que estão presentes nas matérias-primas utilizadas para a sua produção. (...) Observando-se as alterações físico-químicas durante a fermentação, pode-se notar uma progressiva variação de pH de 4,76 para 3,15. O etanol foi o metabólito da fermentação produzido em maior quantidade, apresentando concentração, ao final do processo fermentativo, de 83,9 g/L da bebida. (...) (http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/4765. Adaptado) 36 - (UFSCAR SP) A variação do pH mostra que, durante o processo fermentativo, ocorreu a) acidificação, com aumento da concentração dos íons H+. b) acidificação, com aumento da concentração dos íons OH–. c) acidificação, com diminuição da concentração dos íons H+. d) alcalinização, com diminuição da concentração dos íons OH–. e) alcalinização, com aumento da concentração dos íons OH–. TEXTO: 3 - Comum à questão: 37 Uma forma de produzir rapidamente hidrogênio gasoso em laboratório é pela reação entre zinco metálico em pó com ácido clorídrico, HCl, de concentração 1,0 mol/L: Zn (s) + 2 HCl (aq) ZnCl2 (aq) + H2 (g) 37 - (UEA AM) Considerando que o ácido clorídrico esteja 100% ionizado e que a solução encontra-se a 25 ºC, é correto afirmar que o pH da solução de ácido clorídrico citada no texto é a) 0. b) 1. c) 3. d) 13. e) 14. TEXTO: 4 - Comum à questão: 38 O Brasil apresenta-se como líder mundial na produção de cana-de-açúcar e seus derivados. Durante o processo de produção de etanol, são geradas quantidades significativas de bagaço de cana-de-açúcar e também de um efluente líquido com elevada carga tóxica, conhecido como vinhaça. A vinhaça é tratada por um processo por adsorção em carvão obtido do bagaço da cana-de-açúcar. Nesse processo, em temperatura ambiente, em uma primeira etapa, adiciona-se em um compartimento vinhaça e carvão de bagaço de cana previamente obtido por carbonização a 800 ºC; após agitação por um intervalo de tempo, a vinhaça é separada do carvão, e parte de seus contaminantes é retida na superfície do carvão. A vinhaça tratada é separada do carvão e é transferida para outro compartimento, e o processo é repetido com carvão de bagaço de cana-de-açúcar obtido por carbonização a 600 ºC. Em ambas as etapas, foram empregadas as mesmas quantidades de carvão e de vinhaça. (Seixas, F.L. e col. Tratamento da vinhaça por adsorção em carvão de bagaço de cana-de-açúcar. 38 - (IBMEC SP Insper) Com base nos dados do processo, é correto afirmar que a vinhaça tratada resultante do 1º estágio é __________ ácida que a vinhaça sem tratamento, e que a concentração de íons H+ na vinhaça tratada resultante do 2º estágio é __________ mol.L–1. As lacunas são preenchidas, correta e respectivamente, por: a) menos … 4 b) mais … 4 c) menos … 10–4 d) menos … 10+4 e) mais … 10–4 TEXTO: 5 - Comum à questão: 39 Acidose e alcalose são estados anormais resultantes de excesso de ácidos ou de bases no sangue. Acidose é um excesso de ácido no sangue, com pH abaixo de 7,35, e alcalose é um excesso de base no sangue, com pH acima de 7,45. Muitos distúrbios e doenças podem interferir no controle do pH sanguíneo, causando acidose ou alcalose. (www.labtestsonline.org.br. Adaptado.) Os equilíbrios químicos simultâneos envolvidos na acidose respiratória estão representados a seguir: H+(aq) + (aq) H2CO3 (aq) H2O (l) + CO2 (g) 39 - (UEFS BA) O risco de morte pela variação do pH sanguíneo acontece quando o valor do pH chega próximo a 6,8, no caso de acidose, e a 7,8, no caso de alcalose. A variação da concentração dos íons H+ no intervalo de pH de 6,8 a 7,8 corresponde a a) 10 vezes. b) 20 vezes. c) 200 vezes. d) 100 vezes. e) 50 vezes. TEXTO: 6 - Comum à questão: 40 A Agência Americana que regula medicamentos e alimentos, FDA, classificou a substância química excetamina, derivada da cetamina como fármaco antidepressivo para uso em terapia inovadora da depressão aguda associada ao suicídio. O medicamento age no organismo logo a partir de quatro horas, enquanto os antidepressivos atuais só apresentam resultados após três a quatro semanas de uso continuado. A escetamina regula as taxas cerebras de um dos neurotransmissores mais importantes no estímulo ao suicídio, o glutamato. O estudo de funcionamento apreserntado no Congresso da Sociedade de Psiquiatria Biológica, em Atlanta, nos Estados Unidos, mostrou que 36% dos pacientes desistiram da pespectiva de suicídio quatro horas depois de inalar a substância e 49% deles experimentaram o mesmo efeito após 24 horas. A cetamina, na década de 60, era usada como anestésico para animais e no atendimento de soldados americanos na guerra do vietna. 40 - (Unifacs BA) A partir da análise das informações e das estruturas das substâncias químicas e de seus efeitos, é correto inferir: 01. A solução aquosa de ácido glutâmico possui pH menor do que 7. 02. A estrutura química do ácido glutâmico apresenta dois carbonos quirais. 03. O volume de 100mL de solução aquosa de ácido glutâmico de concentração 1,0 mol.L–1 é completamente neutralizado por 50mL de solução aquosa de hidróxido de sódio, 2,0 mol.L–1. 04. A cetamina transfere íons H3O+(aq) para o íon hidrogenoglutamato nas sinapses entre neurônios. 05. A cetamina é uma amina primária de cadeia carbônica heterogênica. GABARITO 1) Gab: B 2) Gab: E 3) Gab: B 4) Gab: E 5) Gab: VVFV 6) Gab: B 7) Gab: E 8) Gab: A 9) Gab: D 10) Gab: D 11) Gab: A 12) Gab: B 13) Gab: C 14) Gab: B 15) Gab: A 16) Gab: 04 17) Gab: C 18) Gab: D 19) Gab: D 20) Gab: A 21) Gab: B 22) Gab: A 23) Gab: C 24) Gab: C 25) Gab: a) Solução ácida: I (pH = 2). Solução básica: III (pH = 11). Solução neutra: II (pH = 7). b) [H+] = 10–2 mol L–1 c) [OH–] = 10–3 mol L–1 d) pH = 3 26) Gab: C 27) Gab: 14 28) Gab: A 29) Gab: C 30) Gab: D 31) Gab: 06 32) Gab: a) e b) Limite diário da ingestão de SO2 = 1,1 × 10–5 mol SO2/kg Para um indivíduo de 50 kg, em um dia, a quantidade máxima de SO2 que pode ser ingerida é 50 × 1,1 × 10–5 mol = 55 × 10–5 mol de SO2 1 mol SO2 ⎯⎯ 64 g 55 × 10–5 mol ⎯⎯ m m = 0,0352 g = 35,2 mg de SO2 massa máx. de SO2 que esse indivíduo pode ingerir Como a concentração de SO2 na água de coco é de 64 mg/L, tem-se: 1 L ⎯⎯ 64 mg de SO2 0,2 L ⎯⎯ m‘ m‘ = 12,8 mg de SO2 foram ingeridos Como foi ingerida uma massa menor do que a aconselhável para seu peso, ela não ultrapassou o IDA do SO2 ao tomar 200 mL dessa água de coco. 33) Gab: D 34) Gab: E 35) Gab: Equação de ionização: HNO3(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + NO–3(aq) ou HNO3(aq) H+(aq) + NO–3(aq) Volume da alícota da solução concentrada: 1,29 mL pH = 1 36) Gab: A 37) Gab: A 38) Gab: C 39) Gab: A 40) Gab: 01 Lista de Exercícios – Indicadores Ácido-Base 01 - (UFJF MG) Um estudante foi ao laboratório e realizou uma série de experimentos para identificar um determinado composto químico. As observações sobre esse composto estão descritas abaixo: Observação 1 Possuía propriedades corrosivas. Observação 2 Possuía alta solubilidade em água. Observação 3 O papel de tornassol ficou vermelho em contato com ele. Observação 4 Apresentou condução de corrente elétrica quando dissolvido em água. Baseado nas observações feitas pelo estudante, pode-se afirmar que o composto analisado é: a) HCl b) NaOH c) NaCl d) I2 e) CH4 02 - (PUC MG) Um laboratório de química passou por uma reforma e todos os materiais foram retirados do local. Ao final da reforma, todos os materiais foram devolvidos aos seus devidos lugares. Contudo, notou-se que o rótulo de dois cilindros de gases foi danificado impedindo a identificação correta dos mesmos. Analisando-se uma lista de compras, descobriu-se que cada cilindro contém apenas um gás: dióxido de carbono e amônia. É sabido que os dois gases reagem com a água. Um químico, para não se expor ao conteúdo dos cilindros, borbulhou um pouco de cada gás em um béquer contendo água com fenolftaleína em uma capela. O gás do cilindro A fez com que a água do béquer ficasse rosa, enquanto que o gás do cilindro B não provocou nenhuma alteração na cor. Assinale os produtos da reação com a água que justificam as observações realizadas. a) A = NH4Cl e B = HCO3 b) A = H2CO3 e B = NH3 c) A = NH4OH e B = H2CO3 d) A = HCO2 e B = NH3OH 03 - (PUC RS) A equação a seguir representa o equilíbrio de ionização da amônia, contida em uma solução amoniacal para limpeza: NH3(g) + H2O(l) NH4+(aq) + OH–(aq) Esse meio reacional fica de cor rosa ao adicionarem-se gotas de solução alcoólica de fenolftaleína. Para voltar a ficar incolor, é adequado adicionar a) uma solução de ácido clorídrico. b) água. c) gás amônia. d) uma solução de bicarbonato de amônio. e) uma solução de cloreto de sódio. 04 - (PUC MG) Considerando-se que o indicador de pH Amarelo de Metilo é vermelho em pH inferior a 4 e amarelo em pH superior a 4, é CORRETO afirmar que esse indicador apresenta uma cor vermelha quando está em contato com: a) refrigerante tipo cola. b) água sanitária. c) água do mar. d) saliva humana. 05 - (PUC MG) A faixa de viragem do indicador de pH fenolftaleína é representada a seguir. É INCORRETO afirmar que, após adição de algumas gotas desse indicador, uma solução aquosa 0,1 mol L–1 de a) NaCl é incolor. b) HCl é incolor. c) NaOH é rosa. d) KOH é roxa. 06 - (UFCG PB) Os princípios de química são aplicados em diversas situações do nosso cotidiano. Por exemplo, uma dona de casa realizou as seguintes operações: colocou em um recipiente com água, folhas de repolho roxo picado. Depois de certo tempo esta água apresentava cor roxa e foi separada dos pedaços picados utilizando um coador. O líquido obtido foi transferido para dois copos, no primeiro, adicionou vinagre e a cor não se modificou; no segundo, adicionou leite de magnésia e a cor se tornou verde. Em relação às operações realizadas pela dona de casa, pode-se afirmar que foram empregados os seguintes princípios de química: a) Destilação, decantação e corante. b) Filtração, catação e corante. c) Evaporação, decantação e indicador ácido-base. d) Solubilização, filtração e indicador ácido-base. e) Extração , filtração e indicador ácido-base. 07 - (UEPG PR) Com base nas informações contidas na tabela abaixo, que relaciona várias substâncias do nosso dia-a-dia com os seus respectivos valores de pH, assinale o que for correto. 01. A substância mais ácida é o suco de limão e a mais básica, o leite de magnésia. 02. O sangue humano é mais ácido que a água pura. 04. Utilizando como indicador apenas a fenolftaleína, cujo intervalo de viragem é pH 8-10 (incolor para rosa), constata-se que o pH do suco de limão e do vinagre é ácido. 08. A concentração de íons H+ no vinagre é de 1,0x10–3 mol –1 e a de íons OH– é de 1,0x10–11 mol –1. 08 - (Mackenzie SP) A tabela acima relaciona as faixas de pH com a cor de um indicador ácido-base. A uma solução de hipoclorito de sódio de concentração de H1+ igual a 10–12 mol/L, adicionaram-se 5 gotas desse indicador ácido-base. O pOH e a cor do indicador na solução são, respectivamente, a) pOH < 7 e verde. b) pOH < 7 e vermelho. c) pOH > 7 e verde. d) pOH = 7 e roxo. e) pOH > 7 e vermelho. 09 - (Mackenzie SP) Um indicador ácido-base que apresenta coloração vermelha (V) em presença de ácidos e amarela (A) em presença de bases, foi usado para testar as substâncias relacionadas na tabela acima. A seqüência de cores observada, de cima para baixo, foi a) A , A , V , V e A. b) A , V , A , V e A. c) A , A , A , V e V. d) V , A , V , A e V. e) V , V , A , V e A. 10 - (UFPEL RS) As cinzas advindas da combustão dos vegetais são ricas em potássio, na forma de óxidos e carbonatos. Ao colocarmos cinza de origem vegetal em um copo com água contendo fenolftaleína, observamos o aparecimento de uma coloração rósea. A partir dessas informações, aliadas a seus conhecimentos, descreva a reação do óxido de potássio com a água, dizendo o porquê do aparecimento da coloração rósea na solução. 11 - (UERJ) Hortênsias são flores cujas cores variam de acordo com o pH do solo, conforme indica a tabela: Considere os seguintes aditivos utilizados na plantação de hortênsias em um solo neutro: NaHCO3 CaO Al2(SO4)3 KNO3 Indique a cor das flores produzidas quando se adiciona KNO3 a esse solo e a fórmula química do aditivo que deve ser acrescentado, em quantidade adequada, para produzir hortênsias azuis. Em seguida, dentre os aditivos, nomeie o óxido e apresente a equação química completa e balanceada da sua reação com a água. 12 - (UNESP SP) Considere a tabela, que apresenta indicadores ácido-base e seus respectivos intervalos de pH de viragem de cor. Para distinguir uma solução aquosa 0,0001 mol/L de HNO3 (ácido forte) de outra solução aquosa do mesmo ácido 0,1 mol/L, usando somente um desses indicadores, deve-se escolher o indicador a) 1. b) 4. c) 2. d) 3. e) 5. 13 - (IFPE) Indicadores são ácidos orgânicos fracos ou bases orgânicas fracas que apresentam colorações diferenciadas, dependendo de suas formas ionizadas ou não ionizadas, influenciadas pela variação de pH do meio. Considere as colorações e faixas de viragem de pH dos indicadores ácido-base abaixo: Assinale a alternativa que contenha a coloração de uma solução de KOH 0,01 mol/L na presença, respectivamente, dos indicadores: alaranjado de metila, azul de bromotimol e fenolftaleína. a) Vermelho, azul e rosa. b) Amarelo, azul e rosa. c) Amarelo, amarelo e rosa. d) Vermelho, azul e incolor. e) Amarelo, azul e incolor. 14 - (UEA AM) Vermelho de fenol é um indicador ácido-base que se apresenta amarelo em meio ácido e vermelho em meio básico. Assim, ele ficará amarelo quando acrescentado a uma mistura de água destilada com __________ e vermelho quando acrescentado a uma mistura de água destilada com __________. As lacunas do texto são preenchidas, correta e respectivamente, por a) SO2 – CaO. b) K2O – CO2. c) SO2 – CO2. d) CaO – CO2. e) K2O – CaO. 15 - (UFAM) Em um experimento em sala de aula, o professor usou três béqueres pequenos e colocou em dois deles duas soluções diferentes (uma em cada um) e no terceiro béquer água destilada, onde dissolveu um comprimido antiácido efervescente. Em seguida, a cada um dos béqueres ele adicionou 10 gotas de fenolftaleína, um indicador que fica incolor no meio ácido e rosa no meio básico. Ao adicionar em um dos béqueres (béquer 1) 10 gotas de hidróxido de sódio (0,1 mol/L), ele observou uma mudança de coloração para rosa, em outro béquer (béquer 2) ele adicionou 10 gotas de ácido clorídrico e observou mudança de coloração para incolor, mas no último béquer (béquer 3), adicionando ácido clorídrico ou hidróxido de sódio ele não observou qualquer mudança de cor, a não ser que adicionasse uma quantidade significativa destes reagentes. Após o experimento as seguintes observações foram feitas pelos alunos: I. No béquer 1 havia ácido clorídrico, no béquer 2 havia hidróxido de sódio e no béquer 3 estava o comprimido efervescente dissolvido. II. No béquer 1 havia hidróxido de sódio, no béquer 2 havia ácido clorídrico e no béquer 3 estava o comprimido efervescente dissolvido. III. No béquer 1 havia ácido clorídrico, no béquer 2 estava o comprimido efervescente dissolvido e no béquer 3 havia hidróxido de sódio. IV. Nos béqueres 1 e 2 a mudança de cor foi porque houve uma reação de neutralização com mudança brusca de pH do meio, enquanto no béquer 3 a cor se manteve porque a solução formada era uma solução tampão, que resiste por mais tempo a mudança no pH. Assinale a alternativa correta: a) Somente a observação I está correta b) Somente as observações I e IV estão corretas c) Somente as observações II e IV estão corretas d) Somente as observações III e IV estão corretas e) Somente a observação IV está correta 16 - (PUC MG) A fenolftaleína é comumente usada como indicador de pH. Ao se adicionar uma solução de fenolftaleína em um meio ácido, ela fica incolor e, em meio básico, ela se torna rosa. Considere a reação abaixo na qual as concentrações iniciais de ácido clorídrico e hidróxido de sódio são 0,1 mol L –1 e 0,2mol L –1 respectivamente. É CORRETO afirmar que a adição de fenolftaleína ao meio reacional tornará o sistema: a) ácido. b) neutro. c) rosa. d) incolor. 17 - (PUC MG) O suco de repolho roxo pode ser usado como indicador de pH. Considere a tabela abaixo relacionando cor do suco de repolho roxo em contato com soluções de algumas substâncias. Numere a segunda coluna de acordo com a primeira, relacionando a faixa de pH com a cor do suco de repolho roxo. 1. vermelho ( ) 0-3 2. verde ( ) 4-6 3. azul ( ) 7-8 4. amarelo ( ) 9-12 5. roxo ( ) 13-14 A sequência CORRETA encontrada é: a) 1 – 5 – 3 – 2 – 4 b) 5 – 1 – 3 – 4 – 2 c) 1 – 5 – 3 – 4 – 2 d) 5 – 3 – 1 – 2 – 4 18 - (UFG GO) Duas pequenas rochas de carbonato são imersas em um béquer contendo água e fenolftaleína. Após a imersão, não há mudança de coloração da solução. Após a remoção e secagem das rochas, elas são atritadas entre si e novamente imersas na solução aquosa contendo fenolftaleína, resultando em alteração na coloração da solução. A partir das informações apresentadas, a) escreva a equação da reação química que ocorre durante o atrito entre as rochas; b) escreva a equação da reação química que explica a mudança de coloração da solução. 19 - (FUVEST SP) Em um laboratório químico, um estudante encontrou quatro frascos (1, 2, 3 e 4) contendo soluções aquosas incolores de sacarose, KCl, HCl e NaOH, não necessariamente nessa ordem. Para identificar essas soluções, fez alguns experimentos simples, cujos resultados são apresentados na tabela a seguir: Dado: Soluções aquosas contendo o indicador fenolftaleína são incolores em pH menor do que 8,5 e têm coloração rosa em pH igual a ou maior do que 8,5. As soluções aquosas contidas nos frascos 1, 2, 3 e 4 são, respectivamente, de a) HCl, NaOH, KCl e sacarose. b) KCl, NaOH, HCl e sacarose. c) HCl, sacarose, NaOH e KCl. d) KCl, sacarose, HCl e NaOH. e) NaOH, HCl, sacarose e KCl. 20 - (UFV MG) No laboratório, para identificar um ácido ou uma base podemos usar indicadores ácido-base, ou seja,substâncias específicas cuja coloração é alterada em presença de compostos com caráter ácido ou básico. Um exemplo de indicador natural é o extrato (suco) de repolho roxo, que pode ser obtido facilmente batendo algumas folhas de repolho roxo com um pouco de água no liquidificador e, em seguida, passando a mistura por um coador. O suco obtido tem coloração roxa e quando testado em diferentes meios (ácido, neutro e básico), as cores obtidas são as mostradas na figura abaixo. · Tubo de ensaio da esquerda (conteúdo de coloração vermelha): meio ácido · Tubo de ensaio do centro (conteúdo de coloração roxa): meio neutro · Tubo de ensaio da direita (conteúdo de coloração verde): meio básico Este indicador natural obtido pode ser testado com materiais do cotidiano como vinagre, saliva, leite fresco, sabão em pó e suco de limão. Para cada material, o extrato de repolho adquire uma coloração. Assinale a alternativa que apresenta as cores obtidas para cada material testado: 21 - (FUVEST SP) Para identificar quatro soluções aquosas, A, B, C e D, que podem ser soluções de hidróxido de sódio, sulfato de potássio, ácido sulfúrico e cloreto de bário, não necessariamente nessa ordem, foram efetuados três ensaios, descritos a seguir, com as respectivas observações. I. A adição de algumas gotas de fenolftaleína a amostras de cada solução fez com que apenas a amostra de B se tornasse rosada. II. A solução rosada, obtida no ensaio I, tornou-se incolor pela adição de amostra de A. III. Amostras de A e C produziram precipitados brancos quando misturadas, em separado, com amostras de D. Com base nessas observações e sabendo que sulfatos de metais alcalino-terrosos são pouco solúveis em água, pode-se concluir que A, B, C e D são, respectivamente, soluções aquosas de a) H2SO4, NaOH, BaCl2 e K2SO4. b) BaCl2, NaOH, K2SO4 e H2SO4. c) NaOH, H2SO4, K2SO4 e BaCl2. d) K2SO4, H2SO4, BaCl2 e NaOH. e) H2SO4, NaOH, K2SO4 e BaCl2. 22 - (UFBA) Para determinar a concentração de um soluto em solução, geralmente se reage uma amostra dessa solução com outra de concentração conhecida. Nas reações envolvendo ácidos e bases, adiciona-se a solução de concentração conhecida à da amostra que se deseja analisar, agitando-se lentamente até que a neutralização se complete, quando as quantidades estequiométricas de íons H3O+(aq) e OH–(aq) se tornam equivalentes. Os indicadores ácido/base podem ser usados para sinalizar o ponto estequiométrico, ou de equivalência na determinação. Entretanto, na prática, não é necessário que a mudança de cor de um indicador ocorra exatamente no ponto estequiométrico, porque, próximo a esse ponto, o pH varia rapidamente. A faixa na qual o indicador muda de cor é considerada como ponto de equivalência. Alternativamente, um medidor de pH pode ser usado para monitorar o desenvolvimento da reação e produzir um gráfico de pH em função do volume de solução adicionada, como o mostrado na figura. A curva descreve a variação de pH da reação química entre o ácido nítrico e o hidróxido de potássio. Considerando-se que a solução de KOH(aq) a 0,100molL–1 é adicionada a 50,0mL de solução 0,100molL–1 de HNO3(aq), a proporção em que o volume da base é acrescentado ao do ácido, o pH pode ser determinado durante vários estágios do processo e as concentrações finais de H3O+(aq) e OH–(aq), calculadas em cada região da curva. Com base nas informações do texto e da tabela e na análise do gráfico, que representa a variação de pH da reação química entre o ácido nítrico e o hidróxido de potássio, em solução, ¨ determine o valor do pH da solução final, quando 51,0mL da solução de KOH(aq) forem adicionados a 50,0mL da solução de HNO3(aq) e identifique em quantas unidades de pH esse valor difere do pH no ponto estequiométrico; ¨ identifique um indicador, dentre os apresentados na tabela — diferente dos mostrados no gráfico — que também sirva para sinalizar o ponto estequiométrico na determinação. 23 - (FUVEST SP) A vida dos peixes em um aquário depende, entre outros fatores, da quantidade de oxigênio (O2) dissolvido, do pH e da temperatura da água. A concentração de oxigênio dissolvido deve ser mantida ao redor de 7 ppm (1 ppm de O2 = 1 mg de O2 em 1000 g de água) e o pH deve permanecer entre 6,5 e 8,5. Um aquário de paredes retangulares possui as seguintes dimensões: 40 x 50 x 60 cm (largura x comprimento x altura) e possui água até a altura de 50 cm. O gráfico abaixo apresenta a solubilidade do O2 em água, em diferentes temperaturas (a 1 atm). a) A água do aquário mencionado contém 500 mg de oxigênio dissolvido a 25 ºC. Nessa condição, a água do aquário está saturada em oxigênio? Justifique. Dado: densidade da água do aquário = 1,0 g/cm3. b) Deseja-se verificar se a água do aquário tem um pH adequado para a vida dos peixes. Com esse objetivo, o pH de uma amostra de água do aquário foi testado, utilizando-se o indicador azul de bromotimol, e se observou que ela ficou azul. Em outro teste, com uma nova amostra de água, qual dos outros dois indicadores da tabela dada deveria ser utilizado para verificar se o pH está adequado? Explique. 24 - (PUC RS) Os indicadores ácido-base são úteis para se obter informações sobre o pH de soluções. Alguns, como o extrato de repolho roxo, podem ser preparados facilmente por qualquer pessoa na cozinha. Outros, como o tornassol, a fenolftaleína e o alaranjado de metila, são mais usados em laboratórios. Eles apresentam uma cor em pH ácido, outra cor em pH básico, e tonalidades intermediárias em uma faixa limitada de pH (faixa de mudança de cor), conforme pode ser observado na tabela. De acordo com as informações acima, é correto afirmar: a) Uma solução que fica incolor com fenolftaleína poderia ter pOH 3. b) Água com sal de cozinha fica rosa com fenolftaleína, mas amarela com alaranjado de metila. c) Uma solução que é tingida de azul pelo tornassol seria tingida de amarelo pelo alaranjado de metila. d) Colocando gotas de amoníaco em água com fenolftaleína, é possível que a cor mude de rosa para incolor. e) Um suco de fruta com concentração de H+ igual a 0,0005 mol/L fica incolor com fenolftaleína, mas amarelo com o alaranjado de metila. 25 - (PUC SP) Dados: Constante de ionização (Ka) do H2CO3 = 4 10–7 Constante de ionização (Kb) do NH3 = 2 10–5 Constante de ionização (Kw) do H2O = 1 10–14 Os indicadores ácido base são substâncias cuja cor se altera em uma faixa específica de pH. A tabela a seguir apresenta a faixa de viragem (mudança de cor) de alguns indicadores ácido base. A partir da análise dessa tabela, um técnico executou um procedimento para distinguir algumas soluções. Para diferenciar uma solução de HCl de concentração 1,0 mol.L–1 de uma solução de HCl de concentração 0,01 mol.L–1 ele utilizou o indicador X. Para diferenciar uma solução de bicarbonato de sódio (NaHCO3) de concentração 0,01 mol.L–1 de uma solução de cloreto de amônio (NH4Cl) de concentração 0,01 mol.L–1 ele utilizou o indicador Y. Para diferenciar uma solução de amoníaco (NH3) de concentração 1,0 10–3 mol.L–1 de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) de concentração 0,1 mol.L–1 ele utilizou o indicador Z. A alternativa que apresenta os indicadores X, Y e Z adequados para cada um dos procedimentos propostos pelo técnico é 26 - (UFPR) Folhas de repolho-roxo exibem cor intensa devido à presença de pigmentos. Processando-se algumas folhas num liquidificador com um pouco de água, extrai-se um líquido de cor roxa, que, posteriormente, passa por uma peneira. Foram realizados os seguintes experimentos, seguidos das observações: • Sobre volume de meio copo (~100 mL) do extrato líquido, adicionaram-se 20 mL de solução salina de cloreto de sódio (1 mol L–1). A cor roxa do extrato foi mantida. • Sobre volume de meio copo do extrato líquido, adicionou-se suco de um limão. A cor do extrato líquido se tornou vermelha. Foi observado aspecto opaco (turvo) no extrato líquido logo em seguida à sua separação das folhas de repolho, e esse aspecto se manteve durante todos os experimentos. Sobre esse experimento, considere as seguintes afirmativas: 1. A mudança de cor de roxa para vermelha no segundo experimento é evidência de que ocorreu uma transformação química no extrato. 2. O extrato líquido é uma mistura homogênea. 3. Nos 20 mL de solução salina existem 1,2 1022 íons Na+ e 1,2 1022 íons Cl–. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. TEXTO: 1 - Comum à questão: 27 Dois amigos, Carlos e Eduardo, viajam de carro da cidade de Urubici, localizada na serra catarinense a 927 metros de altitude em relação ao nível do mar, para a cidade de Florianópolis. Os rapazes estão se preparando para o vestibular e várias situações ocorrem durante a viagem, nas quais seus conhecimentos de Química são testados por eles mesmos, conforme se pode verificar nas questões 36 a 40. 27 - (UFSC) Logo no início da viagem os rapazes param para almoçar. Para temperar a salada, eles se deparam com dois tipos de vinagre: um praticamente transparente (comum, com acidez 4%) e outro bastante escuro (balsâmico, com acidez 6%). Dados sobre a fenolftaleína: incolor, pH<8; rosa, 8<pH<10; roxa, pH>10. Sobre o assunto, é CORRETO afirmar que: 01. um litro de vinagre comum contém 40 mL de ácido etanoico. 02. são necessários 200 mL de uma solução de NaOH 0,5 mol L-1 para neutralizar 100 mL de vinagre balsâmico. 04. o ácido etanoico presente no vinagre provém da redução do etanol, obtido da fermentação do mosto. 08. a equação balanceada da reação do ácido etanoico com NaOH pode ser representada por: CH3COOH(aq) + NaOH(aq) ® CH3COONa(aq) + H2O(l) 16. a adição de um ácido forte a uma solução de ácido etanoico desloca o equilíbrio para a formação do ânion etanoato. 32. após adição de fenolftaleína, uma solução contendo CH3COONa torna-se incolor. 64. o ácido etanoico é isômero funcional do metanoato de etila. TEXTO: 2 - Comum à questão: 28 Líquidos produzidos pelo organismo humano, a 25 ºC (CRC Handbook of Chemistry and Physics, 73.a edição.) Viragem de cores de diferentes indicadores ácido-base, a 25 ºC 28 - (FMJ SP) Os três indicadores certamente apresentarão cor amarela em presença de a) suco gástrico. b) bile. c) urina. d) leite. e) saliva. TEXTO: 3 - Comum à questão: 29 Experiência – Escrever uma mensagem secreta no laboratório Materiais e Reagentes Necessários · Folha de papel · Pincel fino · Difusor · Solução de fenolftaleína · Solução de hidróxido de sódio 0,1 mol/L ou solução saturada de hidróxido de cálcio Procedimento Experimental Utilizando uma solução incolor de fenolftaleína, escreva com um pincel fino uma mensagem numa folha de papel. A mensagem permanecerá invisível. Para revelar essa mensagem, borrife a folha de papel com uma solução de hidróxido de sódio ou de cálcio, com o auxílio de um difusor. A mensagem aparecerá magicamente com a cor vermelha. Explicação A fenolftaleína é um indicador que fica vermelho na presença de soluções básicas, nesse caso, uma solução de hidróxido de sódio ou de cálcio. <http://tinyurl.com/o2vav8v> Acesso em: 31.08.15. Adaptado. 29 - (FATEC SP) A fenolftaleína atua como um indicador ácido-base por ser um ácido fraco, que em solução alcóolica, apresenta a cor das moléculas não-dissociadas, HInd, diferente da cor dos respectivos íons, Ind–. A leitura da mensagem no experimento descrito é possível porque a presença de íons OH– na solução de fenolftaleína promove deslocamento do equilíbrio para a a) direita, devido à diminuição do grau de ionização da fenolftaleína. b) direita, devido ao aumento da concentração de íons H+. c) direita, devido ao consumo de íons H+ pelos íons OH–. d) esquerda, devido ao consumo de íons H+ pelos íons OH–. e) esquerda, devido à diminuição do grau de ionização da fenolftaleína. GABARITO 1) Gab: A 2) Gab: C 3) Gab: A 4) Gab: A 5) Gab: C 6) Gab: E 7) Gab: 09 8) Gab: A 9) Gab: B 10) Gab: K2O + H2O ® 2KOH Forma uma base e a fenolftaleina apresenta uma coloração rosa em meio alcalino. 11) Gab: Cor: vermelha. Fórmula: Al2(SO4)3. Nome: óxido de cálcio. Reação: CaO (s) + H2O (l) Ca(OH)2 (aq) 12) Gab: A 13) Gab: B 14) Gab: A 15) Gab: B 16) Gab: C 17) Gab: A 18) Gab: a) CaCO3 (s) ® CaO (s) + CO2 (g) b) CaO (s) + H2O (l) ® Ca(OH)2 (aq) Û Ca2+ (aq) + 2OH– (aq) 19) Gab: B 20) Gab: D 21) Gab: E 22) Gab: ¨ Cálculo do pH da solução final. Quantidade de matéria de íons H3O+(aq) em 50,0ml de solução de HNO3(aq) 0,100molL–1 n(H3O+) = 0,100molL–1. 0,050L = 5,0.10–3mol. Quantidade de matéria de íons OH–(aq) em 51,0mL de solução de KOH(aq) 0,100molL–1 n(OH–) = 0,100molL–1.0,051L = 5,1.10–3mol. Considerando-se que a relação estequiométrica entre íons H3O+(aq) e OH–(aq) é 1:1, a quantidade de matéria de íons OH–(aq) na solução final é n(OH–) – n(H3O+) = 5,1.10–3mol – 5,0.10–3mol = 1,0.10–4mol de OH– A concentração de OH–(aq) em 101,0mL de solução final é ¨ O pH=11 difere do valor de pH no ponto estequiométrico de 4 unidades. ¨ Dentre os indicadores apresentados na tabela o que possui faixa de pH que mais se aproxima do ponto estequiométrico ou de equivalência é o azul de bromotimol. 23) Gab: a) Considerando as dimensões do aquário e a altura da água, temos: V = 40 cm × 50 cm Þ V = 1 × 105 cm3 Ainda, Þ m = 1 × 105 cm3 × 1,0 g/cm3 Þ m = 1 × 105 g água. . Tal valor é menor do que a solubilidade máxima de O2(g), em água a 25ºC (aproximadamente 7,5 mg O2(g)/1.000 g água), conforme o gráfico dado. Portanto, a água do aquário está insaturada em relação ao oxigênio (O2). b) Indicador = azul de bromotimol Cor azul Þ pH (mínimo) da amostra = 7,5. Como o pHadequado situa-se entre 6,5 e 8,5, utiliza-se agora o indicador fenolftaleína. A água terá pH adequado se o indicado ficar incolor (pH máximo = 8,5). 24) Gab: C 25) Gab: A 26) Gab: C 27) Gab: 11 28) Gab: A 29) Gab: C Lista de Exercícios – Solução Tampão 01 - (FCM PB) Soluções tampões são bastante utilizadas em laboratórios de química, de bioquímica e de alimentos, por evitar grandes alterações do pH do meio reacional. Num laboratório, um estudante encontrou na prateleira soluções aquosas de: NaNO3, NH4NO3, NaCl, NaOH, HNO3, NH4OH. Quais soluções ao serem misturadas, em proporção estequiométrica, podem formar uma solução tampão? a) NaNO3 e HNO3. b) NH4NO3 e NH4OH. c) NaCl e NaOH. d) NaOH e NaNO3. e) NaCl e HNO3. 02 - (UFG GO) Soluções tampão são utilizadas para evitar uma variação brusca de pH e são constituídas por um ácido fraco (ou uma base fraca) e o sal do seu par conjugado. Para produzir uma solução tampão, deve-se misturar: a) CH3COOH e H2SO4 b) NH4OH e KOH c) CH3COOH e CH3COONa d) KOH e NaCl e) HCl e KOH 03 - (UFRN) Um estudante determinou as concentrações hidrogeniônicas de soluções aquosas de dois produtos, conforme o quadro abaixo: a) Se pH = - log [H3O+], calcule o pH da solução aquosa do desinfetante com amônia e explicite a informação que esse valor de pH fornece. b) Considere o vinagre como uma solução que apresenta o equilíbrio representado por: CH3COOH(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + CH3COO-(aq) Explique como são afetados o equilíbrio e o pH da solução aquosa de vinagre quando adicionadas gotas de solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH). 04 - (UNIFOR CE) Para preparar uma determinada solução, foram misturados 2,0 mols de CH3COOH e 1,0 mol de NaOH, completando-se o volume com água, até 1,0 L. Ao final do processo, espera-se que a solução resultante I. possua propriedade tamponante. II. mude para azul a cor do papel tornassol vermelho. III. tenha caráter ácido. Está correto o que se afirma SOMENTE em Dados: CH3COOH é um ácido fraco NaOH é uma base forte a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) I e III. 05 - (UESPI) Uma solução tampão é obtida pela mistura de ácidos fracos e de suas bases conjugadas. Esta solução apresenta a propriedade de resistir às variações de pH, quando a ela, são adicionados pequenas quantidades de ácidos ou bases. Em um tampão contendo: ácido acético 0,50 M (HC2H3O2, Ka =1,8 ´ 10–5) e acetato de sódio 0,50 M (NaC2H3O2), qual será a concentração de íons [H+]? a) 0,5 ´ 10–5 M b) 0,9 ´ 10–5 M c) 1,4 ´ 10–5 M d) 1,8 ´ 10–5 M e) 2,2 ´ 10–5 M 06 - (UEG GO) No cotidiano de um laboratório, o químico rotineiramente trabalha manipulando soluções. O caráter ácido ou básico dessas soluções dependerá da natureza química dos solutos presentes em cada uma. Sobre esse assunto e de acordo com seus conhecimentos adicionais sobre química, é CORRETO afirmar: a) O CaO é um composto molecular que, quando dissolvido em água, leva a uma solução de caráter básico e condutora de corrente elétrica. b) Ao considerarmos uma solução 0,1 mol.L–1 de KOH, esta apresentará um pH igual a 12. c) A adição de acetato de sódio a uma solução diluída de ácido acético provocará o aumento do grau de ionização do referido ácido. d) Uma solução contendo uma mistura de ácido carbônico e bicarbonato de sódio não terá seu pH alterado pela adição de ácido, dentro de certo limite. 07 - (UNIFOR CE) Considere um litro de solução aquosa 0,10 mol/L de ácido acético (CH3COOH). Para obter-se uma solução-tampão (aquela cujo pH não se altera pela adição de ácidos ou bases), pode-se misturar essa solução com um litro de solução aquosa 0,10 mol/L de a) ácido sulfúrico (H2SO4). b) hidróxido de sódio (NaOH). c) cloreto de sódio (NaCl). d) amônia (NH3). e) acetato de sódio (CH3COONa). 08 - (UFU MG) A reação, em solução aquosa, de 1 mol de HCl com 1 mol de NH4OH , resulta na formação de água e de um sal solúvel, fazendo com que a solução apresente: a) a formação de um sistema tampão. b) pH > 7. c) pH = 7. d) pH < 7. 09 - (UNIUBE MG) O ácido fosfórico, apesar de ser classificado como moderado, é muito importante na indústria de fertilizantes, refrigerantes, detergentes, bebidas e indústria farmacêutica, dentre outras. A partir do ácido fosfórico, são derivados os ácidos pirofosfórico e metafosfórico. Os valores de pka do ácido fosfórico são, respectivamente, 2,15; 7,1 e 12,4. Os sais provenientes dos íons desse ácido são neutros, alcalinos ou ácidos e, portanto, utilizados para obter soluções tampão. De acordo com o texto, analise as seguintes afirmações: I. A reação entre um mol de hidróxido de potássio e um mol de ácido fosfórico produz o sal KH2PO4. II. As fórmulas dos ácidos derivados do ácido fosfórico citados no texto acima são, respectivamente, H4P2O7 e H2PO3. III. A constante de dissociação iônica indica que, quanto maior o pka do ácido fosfórico, maior é a sua tendência de sofrer ionização. IV. Uma solução tampão de ácido fosfórico pode ser formada por uma solução desse ácido com uma solução de fosfito de potássio, em uma proporção de 2 mols para um mol. É(São) VERDADEIRA(S) as afirmação(ões) contida(s) em: a) I, apenas b) II, apenas c) III, apenas d) IV, apenas e) I e IV, apenas 10 - (UNITAU SP) O organismo humano mantém pH sanguíneo entre 7,35 e 7,45. Valores de pH abaixo de 7,35 caracterizam acidose. Valores acima de 7,45 caracterizam alcalose. Uma jovem participou de um show musical e, por seu estado de euforia, apresentou hiperventilação, reduzindo a concentração de CO2 dissolvido no sangue. O CO2 constitui o tampão bicarbonato, como apresentado na equação abaixo. H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO A hiperventilação da jovem poderá resultar em I. alcalose, devido a um aumento de HCO II. alcalose, devido ao aumento H2CO3 III. acidose, devido ao aumento de H+ Está INCORRETO o que se afirma em a) I e II, apenas. b) I e III, apenas. c) II, apenas. d) I, apenas. e) I, II e III. 11 - (UEFS BA) I. HCO3–(aq) + H3O+(aq) H2CO3(aq) + H2O(l) II. H2CO3(aq) H2O(l) + CO2(g) O principal sistema tampão usado para manter o pH do sangue humano entre 7,35 e 7,45 é o formado por ácido carbônico-bicarbonato, cujos equilíbrios estão representados, de maneira simplificada, pelas equações químicas reversíveis I e II. Com base na análise dos equilíbrios químicos representados e nos conhecimentos da Química, é correto concluir: a) A introdução de CO2(g), em II, implica o aumento do pH do sistema que representa a solução tampão. b) O ácido carbônico, H2CO3(aq), é utilizado no sistema tampão por ser um oxiácido moderado e estável. c) A liberação do CO2(g) na respiração aumenta a concentração de ácido carbônico no sistema representado em II. d) O íon H3O+(aq) é o ácido conjugado da base HCO3–(aq), em I, segundo o conceito de ácido/base de Brönsted-Lowry. e) A adição de pequenas quantidades de íons OH–(aq), ao sistema I, desloca o equilíbrio no sentido de formação de íons bicarbonato, HCO3–(aq). 12 - (UFPEL RS) O pH normal do sangue humano oscila entre 7,35 e 7,45. Na acidose metabólica, o pH se torna bem inferior a esses valores. Considerando essas informações, é correto afirmar que a) se um indivíduo apresenta pH 7,25, podemos dizer que ele encontra-se em acidose metabólica, mas seu sangue encontra-se ainda na faixa de pH alcalino. b) no intervalo de pH normal do sangue,entre 7,35 e 7,45, a concentração de OH– é menor do que 1´10–7 mol/L a 25° C. c) a acidose metabólica caracteriza-se pelo fato de o sangue ter concentração de OH–, maior do que 17g/L, à temperatura de 25° C. d) é imprescindível, para que um indivíduo entre em acidose metabólica, que o seu sangue apresente pOH maior do que sete. e) sempre, para termos acidose metabólica, a concentração de H+ tem que ser maior do que 1´10–7 mol/L, à temperatura de 25° C. f) I.R. 13 - (UFT TO) Uma solução tampão é definida como aquela que possui a capacidade de resistir a variações de pH quando se adicionam pequenas quantidades tanto de ácido quanto de base. Indique a alternativa que mostra CORRETAMENTE uma solução que age como um sistema tampão. a) NaClO4/HClO4 b) KH2PO4/H3PO4 c) KCl/HCl d) Ca(NO3)2/Ca(OH)2 e) KHSO4/H2SO4 14 - (FMJ SP) O sangue do ser humano é uma solução-tampão. Sobre soluções- tampão, é correto afirmar que a) sofrem grande variação de pH quando adicionamos uma pequena quantidade de ácido. b) podem ser formadas pela mistura de 1 mol de ácido fraco e 1 mol do ânion derivado desse ácido fraco. c) podem ser formadas pela mistura de 1 mol de ácido forte e 1 mol do ânion derivado desse ácido forte. d) o pH é sempre neutro. e) sofrem grande variação de pH quando adicionamos uma pequena quantidade de base. 15 - (UPE PE) Um estudo interessante acerca do impacto da chuva ácida sobre lagos da região das Montanhas Adirondack, área de Nova Iorque, revelou que lagos sobre áreas ricas em calcário são menos suscetíveis à acidificação. O carbonato de cálcio presente no solo dessas regiões reage com os íons hidrônio presentes na água, provenientes em grande parte da chuva ácida, levando à formação de um sistema HCO31– / H2CO3 / CO2. Disponível em: http://qnint.sbq.org.br/qni/visualizarConceito.php?idConceito=27 (Adaptado) Três afirmações são feitas a respeito do fenômeno citado no texto acima. I. O carbonato de cálcio diminui a acidez da chuva ácida por ser um sal insolúvel em água. II. O solo também pode atuar como um tampão e resistir às mudanças em pH, mas essa capacidade tamponante depende dos seus constituintes. III. Uma reação química existente nesse processo é representada por: CaCO3 (s) + H3O+ (aq) ® Ca2+(aq) + HCO31– (aq) + H2O (l) Quanto ao referido impacto da chuva ácida, está CORRETO o que se afirma em a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III. 16 - (UEMA) Considere a adição de acetato de sódio a uma solução de ácido acético. Os efeitos observados na constante de ionização do ácido, no seu grau de ionização e no pH da solução à temperatura constante, são, respectivamente, a) não há alteração, aumenta, diminui. b) aumenta, diminui, não há alteração. c) diminui, não há alteração, diminui. d) não há alteração, diminui, aumenta. e) não há alteração, aumenta, não há alteração. 17 - (UNITAU SP) As reações químicas no corpo humano são muito sensíveis ao pH. O pH normal do sangue varia numa faixa estreita de 7,35 a 7,45. O pH menor do que 7,35 leva à acidose, e o pH maior do que 7,45 leva à alcalose. Os pHs menores do que 6,9 e maiores do que 7,9 são incompatíveis com a vida. O controle de pH sanguíneo é mantido pela ação dos tampões. O principal sistema tampão é o ácido carbônico/bicarbonato, que é responsável por 55% do efeito tamponante. O bicarbonato é formado a partir do dióxido de carbono liberado para circulação durante a respiração celular. O CO2 reage com água, formando o ácido carbônico, um ácido fraco que, em seguida, é dissociado em íon hidrogênio e em bicarbonato. A equação do tampão é CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3– Os pulmões e os rins interagem com esse tampão. Quando há mudança no pH sanguíneo, os pulmões respondem dentro de alguns minutos, alterando a respiração e controlando os níveis de CO2. Os rins respondem mais lentamente, dentro de um ou dois dias, controlando os níveis de H+ e HCO3– na urina. Considerando as informações apresentadas e os seus conhecimentos sobre ácidos e bases e equilíbrio químico, e ignorando a tentativa do corpo de corrigir o pH sanguíneo usando outros sistemas tampão, faça o que se pede. a) Explique o que acontece com o equilíbrio químico do sistema tampão bicarbonato quando um indivíduo sofre uma doença obstrutiva pulmonar, a qual reduz a capacidade respiratória b) Explique o que acontece com o equilíbrio químico do sistema tampão bicarbonato quando um indivíduo se encontra no estado de euforia e de hiperventilação (respiração profunda e rápida). 18 - (UERJ) Soluções-tampão são sistemas nos quais ocorrem variações desprezíveis de pH, quando recebem a adição de pequenas quantidades de ácidos ou de bases. Considere estes compostos para o preparo de uma solução-tampão: • HCl • NaCl • NH4Cl • NaOH • NH4OH Indique, dentre os compostos disponíveis, os dois escolhidos para o preparo da solução-tampão. Considere, agora, a adição de uma solução aquosa de Ca(OH)2, completamente dissociado, na concentração de 0,005 mol.L–1, a 25 ºC, à solução-tampão preparada. Calcule o pH inicial da solução de Ca(OH)2 e apresente a equação química que demonstra não haver aumento do pH da solução-tampão com a adição da solução de Ca(OH)2. GABARITO 1) Gab: B 2) Gab: C 3) Gab: a) pH = 11. Trata-se de um pH básico. b) O equilíbrio será deslocado para a será deslocada para a direita. Contudo, o pH não deve variar muito, devido a formação de um sistema-tampão. 4) Gab: E 5) Gab: D 6) Gab: D 7) Gab: E 8) Gab: D 9) Gab: A 10) Gab: E 11) Gab: E 12) Gab: A 13) Gab: B 14) Gab: B 15) Gab: E 16) Gab: D 17) Gab: a) Quando uma pessoa tem doença obstrutiva pulmonar, as trocas gasosas não são eficientes a nível de pulmão e, consequentemente, há menor oxigenação e maior retenção de CO2. Pelo princípio de Le Chatelier, o equilíbrio desloca para direita (CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3–) e a concentração de H+ aumenta, com diminuição do pH. O resultado é acidose respiratória. b) No estado de hiperventilação, a respiração é mais rápida e profunda e maior quantidade de CO2 é perdida. Pelo principio de Le Chatelier, o equilíbrio desloca para esquerda, (CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3–) e diminui a concentração de H+ no sangue, com aumento de pH. O resultado é alcalose respiratória. 18) Gab: NH4OH e NH4Cl Ca(OH)2 (aq) Ca2+ (aq) + 2 OH–(aq) 1 mol 2 mols 0,005 mol.L–1 x x = 0,01 = 10–2 mol.L–1 pOH = –log 10–2 = 2 pH = 14 – pOH = 12 NH4+ + OH– NH4OH Lista de Exercícios – Hidrólise Salina (Hidrólise de Sais) 01 - (UniRV GO) A composição de fertilizantes fosfatados é baseada no pentóxido de fósforo que na realidade sua fórmula química é P4O10. Ele pode sofrer diversas reações em contato com o solo, dentre elas duas são mostradas a seguir. Analise as alternativas e marque V para verdadeiro e F para falso. Reação 1) P4O10(s) + H2O(l) H3PO4(aq) Reação 2) P4O10(s) + CaO(s) Ca3(PO4)2(s) a) Na reação 1, o somatório dos coeficientes de balanceamento será igual a 11. b) Na reação 2, todos os coeficientes de balanceamento são números pares. c) Na reação 1, o óxido promove um abaixamento de pH do solo. d) Na reação 2, o produto é um sal que sofre hidrólise. 02 - (Unioeste PR) Os sais estão presentes em nosso cotidiano e são de suma importância para a sobrevivência dos seres humanos. Dos sais abaixo, aquele que em solução aquosa apresenta pH igual a 7 é: a) NaHCO3 b) (NH4)2SO4 c) KCN d) NaCl e) Na2CO3 03 - (UERN) Toda reação de neutralização de um ácido com uma base forma sal e água. Considerando a reação de ácido sulfúrico e hidróxido de zinco, pode-se obter sulfato de zinco e água. É correto afirmar que a solução aquosa desse sal é de caráter a) ácido. b) básico. c) neutro. d) anfótero. 04 - (ENEM) A elevada acidez dos solos é um dos fatores responsáveis por reduzir sua capacidade de troca de cátions, intensificando a perda de sais minerais por arraste. Como consequência, os solos ficam deficientes em nutrientes e com baixo potencial produtivo. Uma estratégia usada no controle dessa acidez é aplicar óxidos capazes de formar bases pouco solúveis em meio aquoso. Inicialmente, para uma determinada aplicação, são apresentados os seguintes óxidos: NO, CO2, SO2, CaO e Na2O. Para essa aplicação, o óxido adequado para minimizar o efeito de arraste é o a) NO. b) CO2. c) SO2. d) CaO. e) Na2O. 05 - (ENEM) O cianeto de sódio, NaCN, é um poderoso agente complexante, usado em laboratórios químicos e em indústrias de extração de ouro. Quando uma indústria lança NaCN sólido nas águas de um rio, ocorre o seguinte equilíbrio químico: CN- (aq) + H2O (l) HCN (aq) + OH- (aq) Esse equilíbrio químico é decorrente de uma reação de a) síntese. b) hidrólise. c) oxirredução. d) precipitação. e) decomposição. 06 - (UPE PE) Em um aquário onde a água apresentava pH igual a 6,0, foram colocados peixes ornamentais procedentes de um rio cuja água tinha pH um pouco acima de 7,0. Em razão disso, foi necessário realizar uma correção do pH dessa água. Entre as substâncias a seguir, qual é a mais indicada para tornar o pH da água desse aquário mais próximo do existente em seu ambiente natural? a) KBr b) NaCl c) NH4Cl d) Na2CO3 e) Al2(SO4)3 07 - (UERJ) Um laboratório realiza a análise de células utilizando uma solução fisiológica salina com pH neutro. O laboratório dispõe de apenas quatro substâncias que poderiam ser usadas no preparo dessa solução: HCl, NaCl, NaOH e NaHCO3. Dentre elas, a que deve ser escolhida para uso na análise está indicada em: a) HCl b) NaCl c) NaOH d) NaHCO3 08 - (FATEC SP) Considere as seguintes misturas: I. leite de magnésia (suspensão aquosa de hidróxido de magnésio); II. limonada ( suco de limão, água e açúcar); III. salmoura ( cloreto de sódio dissolvido em água). Assinale a alternativa que classifica, corretamente, essas três misturas. 09 - (ENEM) Com o aumento da demanda por alimentos e a abertura de novas fronteiras agrícolas no Brasil, faz-se cada vez mais necessária a correção da acidez e a fertilização do solo para determinados cultivos. No intuito de diminuir a acidez do solo de sua plantação (aumentar o pH), um fazendeiro foi a uma loja especializada para comprar conhecidos insumos agrícolas, indicados para essa correção. Ao chegar à loja, ele foi informado que esses produtos estavam em falta. Como só havia disponíveis alguns tipos de sais, o fazendeiro consultou um engenheiro agrônomo procurando saber qual comprar. O engenheiro, após verificar as propriedades desses sais, indicou ao fazendeiro o a) b) CaCO3 c) d) Na2SO4 e) Ba(NO3)2 10 - (UNIFOR CE) A água é considerada um solvente universal por solubilizar uma grande variedade de sais. A água pura apresenta um pH neutro 7,0. No entanto a dissolução de sais pode alterar este pH. Ao dissolvermos acetato de sódio em água, é correto afirmar que : a) o pH da solução não sofrerá alteração uma vez que o sal adicionado não sofrerá hidrólise, sendo proveniente de um ácido fraco e base fraca. b) o pH da solução será menor que sete, uma vez que o sal adicionado sofre hidrólise, sendo proveniente de ácido fraco e uma base forte. c) o pH da solução será maior que sete, uma vez que o sal adicionado sofre hidrólise, sendo proveniente de um ácido forte. d) o pH será maior que sete, uma vez que o sal adicionado sofre hidrólise, sendo proveniente de um ácido fraco e uma base forte. e) o pH permanece inalterado, uma vez que o sal adicionado sofre hidrólise, sendo proveniente de um ácido forte e uma base forte. 11 - (ITA SP) A 25 °C, três frascos (I, II e III) contêm, respectivamente, soluções aquosas 0,10 mol L–1 em acetato de sódio, em cloreto de sódio e em nitrito de sódio. Assinale a opção que apresenta a ordem crescente CORRETA de valores de pHx (x = I, II e III) dessas soluções, sabendo que as constantes de dissociação (K), a 25 ºC, dos ácidos clorídrico (HCl), nitroso (HNO2) e acético (CH3COOH), apresentam a seguinte relação: KHCl > > a) pHI < pHII < pHIII b) pHI < pHIII < pHII c) pHII < pHI < pHIII d) pHII < pHIII < pHI e) pHIII < pHII < pHI 12 - (UFSM RS) Cerca de 70% da superfície do planeta Terra estão cobertos de água, sendo menos de 1% água doce. A adição de NaCl em água produz a) uma solução de pH<7. b) um ácido fraco e uma base forte. c) os íons H+, Cl–, Na+ e OH–. d) um ácido forte e uma base fraca. e) uma reação de hidrólise salina. 13 - (Mackenzie SP) O pH dos solos varia de 3,0 a 9,0 e para a grande maioria das plantas a faixa de pH de 6,0 a 6,5 é a ideal, porque ocorre um ponto de equilíbrio no qual a maioria dos nutrientes permanecem disponíveis às raízes. A planta Camellia japonica, cuja flor é conhecida como camélia, prefere solos ácidos para o seu desenvolvimento. Uma dona de casa plantou, em seu jardim, uma cameleira e a mesma não se desenvolveu satisfatoriamente, pois o solo de seu jardim estava muito alcalino. Sendo assim, foi-lhe recomendado que usasse uma substância química que diminuísse o pH do solo para obter o desenvolvimento pleno dessa planta. De acordo com as informações acima, essa substância química poderá ser a) CaCO3. b) KNO3. c) (NH4)2SO4. d) NaNO3. e) MgCO3. 14 - (UNIFOR CE) Para obter o extrato de soda em análises químicas de materiais insolúveis utiliza-se uma solução saturada de carbonato de sódio, Na2CO3. Sobre essa solução, pode-se destacar as seguintes propriedades: I. apresenta caráter ácido. II. é boa condutora de corrente elétrica. III. pode ser usada na neutralização de soda cáustica. Está correto o que se afirma SOMENTE em a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) I e III. 15 - (UEMS ) Um antiácido estomacal, tipo bicarbonato de sódio (NaHCO3), neutraliza o excesso de ácido clorídrico do suco gástrico, havendo liberação de gás carbônico, o qual é o responsável pelas indesejáveis flatulências. Com relação a essa reação que ocorre no estômago, assinale a alternativa VERDADEIRA: a) NaHCO3 comporta-se como sal ácido. b) NaHCO3 comporta-se como sal básico. c) HCl comporta-se como base. d) CO2 comporta-se como base. e) CO comporta-se como base. 16 - (Mackenzie SP) Em um laboratório químico, foram preparadas soluções de mesma concentração molar, das seguintes substâncias: I. KClO II. CaCl2 III. Mg(NO3)2 IV. NaCN Assinale a alternativa que apresenta a seqüência correta de acidez e de basicidade dessas soluções, a 25ºC. a) I) básica, II) neutra, III) ácida e IV) ácida. b) I) ácida, II) básica, III) básica e IV) ácida. c) I) ácida, II) neutra, III) ácida e IV) básica. d) I) básica, II) ácida, III) básica e IV) ácida. e) I) básica, II) neutra, III) neutro e IV) básica. 17 - (Mackenzie SP) O hipoclorito de sódio, por ser um agente anti-séptico poderoso, é usado, para limpeza, em solução aquosa, com o nome de água sanitária e, também, no tratamento da água das piscinas. Nessa água, as larvas do Aedis aegypti, mosquito transmissor da dengue, não se desenvolvem. O hipoclorito de sódio hidrolisa na água, formando hidróxido de sódio, que dissocia, e ácido hipocloroso, que tem ação oxidante, segundo as seguintes equações: Dado: número atômico Na = 11, Cl = 17, H = 1, O = 8 Com os dados fornecidos, pode-se concluir que a) o sal citado tem cátion bivalente. b) a hidrólise do sal tende a diminuir o pH da água da piscina, visto que se formam um ácido forte e uma base muito fraca. c) o cloro, no HClO, oxida-se. d) a primeira reação mencionada aumenta o pH da água das piscinas. e) na dissociação do hidróxido de sódio, formam-se íons (H3O)1+. 18 - (UFTM MG) O governo, por meio da Secretaria de Estado de Saúde, desenvolve diversas ações de prevenção e assistência para moradores de áreas de risco atingidas por enchentes, distribuindo encartes educativos sobre os riscos à saúde do acúmulo de lixo, de água parada em recipientes como pneus, latas, entre outros, a importância da limpeza da caixa d’água e de alimentos, como também a distribuição de hipoclorito de sódio (NaClO). Essa medida deve-se a focos de dengue e à existência de vetores de outras doenças como leptospirose, hepatite, diarréias e cólera. a) Qual é o caráter ácido-base de uma solução aquosa de hipoclorito de sódio? Justifique. b) Escreva a equação que representa o equilíbrio de hidrólise do íon hipoclorito. No equilíbrio, o que se verifica com a concentração de HClO(aq), quando é adicionada solução que contém íons H+? 19 - (UNIFESP SP) O nitrito de sódio, NaNO2, é um dos aditivos mais utilizados na conservação de alimentos. É um excelente agente antimicrobiano e está presente em quase todos os alimentos industrializados à base de carne, tais como presuntos, mortadelas, salames, entre outros. Alguns estudos indicam que a ingestão deste aditivo pode proporcionar a formação no estômago de ácido nitroso e este desencadear a formação de metabólitos carcinogênicos. Dada a constante de hidrólise: e considerando as constantes de equilíbrio Ka (HNO2) = 5×10–4 e Kw = 1×10–14, a 25 ºC, o pH de uma solução aquosa de nitrito de sódio 5×10–2 mol/L nesta mesma temperatura tem valor aproximadamente igual a a) 10. b) 8. c) 6. d) 4. e) 2. 20 - (UFMT) Existem sais que são muito solúveis em água e existem outros cuja solubilidade é muito pequena. Sobre essas substâncias, analise as afirmativas. I. Colocando-se, em água, uma quantidade de sal superior à sua solubilidade, obtém-se uma solução saturada em equilíbrio com a porção do sal não dissolvida, formando um sistema homogêneo. II. Detecta-se experimentalmente que as concentrações dos íons H3O+ e OH– para as soluções salinas podem ou não ser alteradas em relação às da água pura e que soluções de cloreto de amônio (NH4Cl) são alteradas, com a concentração de H3O+ aumentando e de OH– diminuindo, assim, tem-se que soluções de cloreto de amônio são ácidas. III. Sais que formam soluções básicas têm um ânion capaz de reagir com a água, alterando, para maior, a concentração do íon OH–. IV. A reação de hidrólise de qualquer sal ocorre sempre com a formação de um ácido ou uma base fraca. Estão corretas as afirmativas a) I, II, III e IV. b) II e III, apenas. c) I e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) III e IV, apenas. 21 - (UNESP SP) Os oceanos funcionam como uma esponja que absorve o CO2 emitido em excesso na atmosfera. A absorção do CO2 reduz o pH da água dos oceanos, tornando-a mais ácida. A principal alteração no ecossistema provocada por essa acidificação envolve a remoção do carbonato de cálcio das conchas e de certos animais marinhos. Explique a diminuição do pH da água pela absorção do CO2, a consequente remoção do carbonato de cálcio das conchas e escreva as equações químicas para as reações envolvidas em cada um desses dois processos. 22 - (UFU MG) Em Uberlândia, o Centro de Controle de Zoonoses continua com as ações de rotina para eliminar os focos dos mosquitos da dengue. A última pesquisa realizada em março deste ano apontou o índice de infestação em Uberlândia de 3,1%. Segundo o coordenador do Programa Municipal de Combate à Dengue, José Humberto Arruda, até o momento, 60 casos de dengue foram confirmados, número considerado baixo. Os bairros onde foram encontrados mais focos são: São José (33,3%), Chácaras Tubalina (13,7%), Lagoinha (13,4%), Taiamã (8,9%) e Morada da Colina (8,6%) Nesses bairros, os agentes da Zoonose intensificaram as ações de retirada de objetos que acumulam água parada e o tratamento com larvicida à base de hipoclorito de sódio – substância que, em grandes quantidades na água de consumo humano, causam danos à saúde ADAPTADO DE: SECRETARIA MUNICIPAL DE Na luta contra o mosquito da dengue, a orientação das Secretarias de Saúde dos municípios é que se coloque uma colher de sopa de água sanitária (15 mL) por litro de água. Um litro de água sanitária contém cerca de 0,34 moL de hipoclorito de sódio, NaCℓO. Sobre a solução de hipoclorito de sódio e a prevenção contra a dengue, assinale a alternativa CORRETA. a) A concentração de uma solução, após adição de uma colher de sopa de água sanitária a um litro de água, é aproximadamente 5,1 ´ 10–2 moL/L. b) A acidez da solução de hipoclorito de sódio é responsável pela morte das larvas do mosquito da dengue. c) A larvicida, à base de hipoclorito de sódio, tem caráter básico devido à formação de íons hidroxila em solução aquosa. d) Grandes quantidades de hipoclorito de sódio devem ser adicionados no Rio Uberabinha - manancial de abastecimento público de Uberlândia –, para evitar a proliferação do mosquito da dengue. 23 - (FGV SP) Em hospitais, roupas, banheiros, pisos, etc., podem ser desinfetados com soluções aquosas de hipoclorito de sódio. Considerando que a constante de hidrólise do íon ClO–, a 25 ºC, é 2 10–7, uma solução aquosa de NaClO com pH = 10 nessa mesma temperatura tem concentração de íon hipoclorito igual a a) 0,01 mol/L. b) 0,02 mol/L. c) 0,05 mol/L. d) 0,10 mol/L. e) 0,20 mol/L. 24 - (UNESP SP) Em uma bancada de laboratório encontram-se três tubos de ensaios numerados de I a III, contendo volumes iguais de água. Alguns cristais de acetato de sódio (A), cloreto de sódio (B) e cloreto de amônio (C) são adicionados nos tubos I, II e III, respectivamente. Ao medir o pH das soluções aquosas resultantes nos tubos de ensaio I, II e III, deve-se verificar que: a) I < 7; II = 7; III > 7. b) I < 7; II < 7; III = 7. c) I > 7; II = 7; III < 7. d) I = 7; II = 7; III > 7. e) I > 7; II < 7; III = 7. 25 - (UFG GO) Antiácidos são medicamentos que contêm em sua fórmula, como princípio ativo, bicarbonato de sódio e ácido cítrico. A função do ácido cítrico é produzir uma reação que consome bicarbonato liberando gás carbônico, o que causa efervescência quando dissolvido em água. Após essa reação, a concentração de bicarbonato diminui; entretanto, o medicamento mantém seu efeito antiácido inalterado. Tendo em vista as informações apresentadas, a) indique o hidrogênio que tem o menor pKa; b) escreva a equação química que representa a reação que produz efervescência; c) explique a razão pela qual o efeito antiácido permanece inalterado. 26 - (UNICAMP SP) Milagre, Milagre... É a imagem de uma santa na vidraça! Muitos comentários desse tipo foram veiculados na imprensa em 2002. Diante de tantas hipóteses e superstições para explicar a observação, a Revista nº79 traz uma reportagem onde se conclui: Aos poucos, portanto, a ciência desvenda os enigmas da natureza e, nesse caso, ensina que a “Nossa Senhora das Vidraças” não é um fenômeno do além. É apenas fruto do acaso... a) Do ponto de vista da Química, o texto afirma, em palavras, que um dos estágios da corrosão do vidro, em presença de água, pode ser representado simplificadamente pelo esquema abaixo: O que ocorre com o valor de pH da água (aumenta, diminui ou permanece constante) após um contato prolongado com o vidro? Justifique sua resposta. b) Também se afirma no texto que se o vidro estiver exposto a um ambiente úmido e rico em CO2, um resíduo sólido pode se depositar em sua superfície. Dê o nome do resíduo e a equação química da reação de formação do depósito. 27 - (PUC RJ) Considere as seguintes informações: I. De acordo com o Princípio de Le Chatelier, se um sistema em equilíbrio é submetido a uma perturbação, o sistema muda para aliviar os efeitos da perturbação. II. O íon amônio ( ), em meio aquoso, é um ácido fraco que reage parcialmente com água formando NH3 e H3O+. (aq) + H2O(l) NH3(aq) + H3O+(aq) III. Cloreto de amônio é um sal muito solúvel que, dissolvido em água, dissocia-se completamente em seus íons. NH4Cl (aq) (aq) + Cl– (aq) A uma solução aquosa, contendo íons amônio, adicionam-se cristais de cloreto de amônio que se dissolvem no meio. Após adição do sal ao meio original (solução aquosa contendo íons amônio), é INCORRETO afirmar que: a) a concentração de H3O+ aumenta. b) a concentração de NH3 aumenta. c) o equilíbrio da reação do íon amônio com a água não é afetado pela adição de NH4Cl. d) o pH diminui. e) o pOH aumenta. 28 - (UEL PR) A pilha alcalina é uma modificação da pilha comum. Utilizam-se os mesmos eletrodos, porém a pasta eletrolítica que contém cloreto de amônio (NH4Cl) é substituída por uma solução aquosa de hidróxido de potássio concentrado (30% em massa). A grande maioria dos fabricantes de pilhas adiciona pequenas quantidades de sais de mercúrio solúveis ao eletrólito da pilha. Dado: solubilidade de KOH = 119 g/100 g de água a 20 ºC Com base no enunciado, assinale a alternativa que contém as palavras que completam corretamente os espaços sublinhados. A solução eletrolítica da pilha alcalina está _________ a 20o C, portanto é _________ . Uma solução aquosa de cloreto de amônio possui _________ . O sal de mercúrio que é representado pela fórmula HgCℓ2 apresenta . a) insaturada; bifásica; pH > 7; três átomos b) insaturada; monofásica; pH < 7; dois elementos químicos c) saturada; monofásica; pH < 7; dois átomos d) saturada; bifásica; pH > 7; dois elementos químicos e) insaturada; monofásica; pH < 7; três elementos químicos. 29 - (UFMS) Com respeito à hidrólise de sais, analise as proposições abaixo e assinale a(s) correta(s). 01. Os compostos cianeto de sódio (NaCN), sulfato de sódio (Na2SO4) e cloreto de amônio (NH4Cl), quando dissolvidos em água, tornam o meio, respectivamente: básico, neutro e ácido. 02. Os compostos hidrogenocarbonato de sódio (NaHCO3) e fluoreto de boro (BF3) são, respectivamente, sal de solução básica e base de Bronsted-Lowry, pois o boro tem par eletrônico disponível. 04. Entre os sais Na2S e (NH4)2SO4, o primeiro é um sal formado por base forte e ácido fraco que hidrolisa ao se dissolver em água, produzindo uma solução básica. 08. Solução aquosa ácida é obtida quando se dissolve em água o sal K2CO3. 16. Solos contendo altos teores de íons ferro e alumínio são, em geral, básicos, por sofrerem hidrólise. 30 - (UNESP SP) Uma das etapas finais do tratamento da água envolve o borbulhamento de cloro no efluente para desinfecção. A substância cloro é encontrada como um gás amarelo-esverdeado a 25 ºC e 1 atm. Pequenas quantidades deste gás podem ser geradas em laboratório de acordo com o experimento ilustrado: Á medida que o gás cloro é formado pela perturbação do seguinte equilíbrio na fase aquosa Cl– + ClO– + H2O Cl2 + 2OH–, a fase que contém o hidrocarboneto vai adquirindo a coloração esverdeada típica deste halogênio. Considerando que a cada um dos cinco frascos contendo quantidades idênticas da mesma solução de hipoclorito de sódio e de hidrocarboneto líquido, foi adicionada uma das seguintes soluções: cloreto de sódio, hidróxido de sódio, ácido acético, ácido clorídrico e nitrato de amônio, todas com as mesmas concentrações molares, haverá a maior produção de gás cloro no tubo ao qual foi adicionado a solução de a) Cloreto de sódio. b) Hidróxido de sódio. c) Ácido acético. d) Ácido clorídrico. e) Nitrato de amônio. 31 - (FUVEST SP) Um botânico observou que uma mesma espécie de planta podia gerar flores azuis ou rosadas. Decidiu então estudar se a natureza do solo poderia influenciar a cor das flores. Para isso, fez alguns experimentos e anotou as seguintes observações: I. Transplantada para um solo cujo pH era 5,6 , uma planta com flores rosadas passou a gerar flores azuis. II. Ao adicionar um pouco de nitrato de sódio ao solo, em que estava a planta com flores azuis, a cor das flores permaneceu a mesma. III. Ao adicionar calcário moído (CaCO3) ao solo, em que estava a planta com flores azuis, ela passou a gerar flores rosadas. Considerando essas observações, o botânico pôde concluir que a) em um solo mais ácido do que aquele de pH 5,6 , as flores da planta seriam azuis. b) a adição de solução diluída de NaCl ao solo, de pH 5,6 , faria a planta gerar flores rosadas. c) a adição de solução diluída de NaHCO3 ao solo, em que está a planta com flores rosadas, faria com que ela gerasse flores azuis. d) em um solo de pH 5,0 , a planta com flores azuis geraria flores rosadas. e) a adição de solução diluída de Al (NO3)3 ao solo, em que está uma planta com flores azuis, faria com que ela gerasse flores rosadas. 32 - (UNICAMP SP) Uma solução de luminol e água oxigenada, em meio básico, sofre uma transformação química que pode ser utilizada para algumas finalidades. Se essa transformação ocorre lentamente, nada se observa visualmente; no entanto, na presença de pequenas quantidades de íons de crômio, ou de zinco, ou de ferro, ou mesmo substâncias como hipoclorito de sódio e iodeto de potássio, ocorre uma emissão de luz azul, que pode ser observada em ambientes com pouca iluminação. a) De acordo com as informações dadas, pode-se afirmar que essa solução é útil na identificação de uma das possíveis fontes de contaminação e infecção hospitalar. Que fonte seria essa? Explique por que essa fonte poderia ser identificada com esse teste. b) Na preparação da solução de luminol, geralmente se usa NaOH para tornar o meio básico. Não havendo disponibilidade de NaOH, pode-se usar apenas uma das seguintes substâncias: CH3OH, Na2CO3, Al2(SO4)3 ou FeCl3. Escolha a substância correta e justifique, do ponto de vista químico, apenas a sua escolha. 33 - (Mackenzie SP) Um aluno preparou três soluções aquosas, a 25 ºC, de acordo com a figura abaixo. Conhecedor dos conceitos de hidrólise salina, o aluno fez as seguintes afirmações: I. a solução de nitrato de potássio apresenta caráter neutro. II. o cianeto de sódio sofre ionização em água, produzindo uma solução básica. III. ao verificar o pH da solução de brometo de amônio, a 25 ºC, conclui-se que Kb > Ka. IV. NH4+(aq) + H2O(l) NH4OH(aq) + H+(aq) representa a hidrólise do cátion amônio. Estão corretas somente as afirmações a) I e II. b) I, II e III. c) I e IV. d) II e III. e) I, II e IV. 34 - (PUC GO) Aos 60 anos, Rossmarc foi confinado na cadeia Raimundo Pessoa em Manaus, dividindo uma cela com 80 detentos. Dormia no chão junto de uma fossa sanitária. Para manter-se vivo usava toda a sua inteligência para fazer acordos com os detentos. Lá havia de tudo: drogados, jagunços, pseudomissionários, contrabandistas etc. Fora vítima do advogado. Com toda a lábia, nunca fora a Brasília defender Rossmarc. Por não ter apresentado a defesa, foi condenado a 13 anos de prisão. O advogado sumira, Rossmarc perdera o prazo para recorrer. Como era estrangeiro, os juízes temiam que fugisse do Brasil. O juiz ordenou sua prisão imediata. A cela, com oitenta detentos, fervilhava, era mais do que o inferno. Depressivo, mantinha- se tartamudo num canto, remoendo sua história, recordando-se dos bons tempos em que navegava pelos rios da Amazônia com seus amigos primatas. Visitas? Só a de Pássaro Azul. Mudara-se também para Manaus e, sem nada dizer a Rossmarc, para obter dinheiro, prostituía-se num cabaré. Estava mais magra e algumas rugas se mostravam em seu rosto antes reluzente, agora de cor negra desgastada. Com o intuito de obter dinheiro, tanto para Rossmarc pagar as contas de dois viciados em crack no presídio, como para as custas de um advogado inexperiente, pouco se alimentava e ao redor dos olhos manchas entumecidas apareciam, deixando-a como alguém que consumia droga em exagero. As noitadas no cabaré enfumaçado e fedorento deixavam- na enfraquecida. Mas não deixara de amar o biólogo holandês. Quando fugira do quilombola, naquela noite, jurara amor eterno e não estava disposta a quebrar o juramento. Enquanto Pássaro Azul se prostituía para obter os escassos recursos, Rossmarc, espremido entre os oitenta detentos, procurava desesperadamente uma luz no fim do túnel. Lembrava-se dos amigos influentes, de jornalistas, de políticos, e cada vez que Pássaro Azul o visitava, ele implorava que procurasse essas pessoas. Pássaro Azul corria atrás, mas sequer era recebida. Quem daria ouvidos a uma negra que se dizia íntima de Rossmarc, o biólogo que cometera crimes de biopirataria? Na visita seguinte, Rossmarc indagava: — E dai, procurou aquela pessoa? Para não magoar o amado, ela respondia que todos estavam muito interessados em sua causa. Dizia, entretanto, sem entusiasmo, com os olhos acuados e baixos, para não ver o rosto magro e chupado de Rossmarc. Entregava-lhe o pouco dinheiro que economizava, fruto da prostituição, e saia de lá com os olhos rasos d’água, tolhendo os soluços. Numa noite no cabaré, Pássaro Azul conheceu um homem gordo e vesgo, que usava correntões de ouro. Dizia-se dono de um garimpo no meio da selva. Bebia e fumava muito, ria alto, com gargalhadas por vezes irritantes. Entre todas as raparigas, escolheu Pássaro Azul, que lhe fez todas as vontades, pervertendo-se de forma baixa e vil. Foram três noitadas intermináveis, mas Pássaro Azul aprendera a administrar a bebida. Não era tola, como as demais, que se embebedavam a ponto de caírem e serem arrastadas. Era carinhosa com o fazendeiro e saciava-lhe todos os caprichos. Não o abandonava, sentava em seu colo gordo e fazia-lhe agrados fingidos. Dava-lhe mais bebida e um composto de viagra, e o rosto gordo se avermelhava como de um leão enraivecido. Então, ela o puxava para o quarto sórdido. Na cama, enfrentava como guerreira o monte de carne e ossos, trepando sobre suas grandes papadas balofas e cavalgando, como uma guerreira. O homem resfolegava, gritava, gemia, uivava, mas Pássaro Azul não parava aquela louca cavalgada. [...] (GONÇALVES, David. Sangue verde. O texto faz menção a crack. Sobre essa droga, leia o texto a seguir: “O crack é obtido por meio de uma mistura de pasta de coca ou cloridrato de cocaína com bicarbonato de sódio (NaHCO3). A pasta de coca é um produto grosseiro, com muitas impurezas, obtido das primeiras fases de extração da cocaína das folhas da planta Erythroxylon coca, quando tratadas com bases fortes, com ácido sulfúrico e solventes orgânicos. O crack é comercializado na forma de pequenas pedras porosas. Ele não é solúvel em água, mas os usuários o fumam aquecendo essas pedras em “cachimbos” improvisados, já que essa substância passa do estado sólido para o vapor a uma temperatura relativamente baixa, a 95ºC. Os vapores de cocaína liberados são absorvidos pelos pulmões quase imediatamente, pois o pulmão é um órgão intensamente vascularizado e com grande superfície. Assim, a cocaína é enviada para a circulação sanguínea e atinge o cérebro em 15 segundos.” (Disponível em:
www.brasilescola.com/quimica/ Assinale a única alternativa correta com relação às substâncias citadas no trecho sobre o crack: a) O bicarbonato de sódio é exemplo de substância de cárater alcalino. b) Ácido sulfúrico é um ácido orgânico cujo pH é extremamente baixo. c) No ácido sulfúrico, o enxofre apresenta o mesmo valor de número de oxidação que no dióxido de enxofre. d) Solventes orgânicos geralmente apresentam maior polaridade que a água; portanto, a cocaína é uma molécula lipofílica. 35 - (ENEM) A água consumida na maioria das cidades brasileiras é obtida pelo tratamento da água de mananciais. A parte inicial do tratamento consiste no peneiramento e sedimentação de partículas maiores. Na etapa seguinte, dissolvem-se na água carbonato de sódio e, em seguida, sulfato de alumínio. O resultado é a precipitação de hidróxido de alumínio, que é pouco solúvel em água, o qual leva consigo as partículas poluentes menores. Posteriormente, a água passa por um processo de desinfecção e, finalmente, é disponibilizada para o consumo. No processo descrito, a precipitação de hidróxido de alumínio é viabilizada porque a) a dissolução do alumínio resfria a solução. b) o excesso de sódio impossibilita sua solubilização. c) a oxidação provocada pelo sulfato produz hidroxilas. d) as partículas contaminantes menores atraem essa substância. e) o equilíbrio químico do carbonato em água torna o meio alcalino. TEXTO: 1 - Comum à questão: 36 A atividade humana tem sido responsável pelo lançamento inadequado de diversos poluentes na natureza. Dentre eles, destacam-se: amônia: proveniente de processos industriais; dióxido de enxofre: originado da queima de combustíveis fósseis; cádmio: presente em pilhas e baterias descartadas. 36 - (UEM PR) A amônia gasosa reage com o cloreto de hidrogênio gasoso segundo a equação química a seguir: Considere que o cloreto de amônio formado foi dissolvido em água. A essa solução foi adicionado um indicador, cuja cor varia em função do pH, conforme a tabela abaixo. Explique, de acordo com os conceitos de Lewis, o fato de a amônia comportar-se como uma base na reação descrita. Em seguida, indique a cor da solução após a adição do indicador e escreva a equação química que representa a hidrólise do cloreto de amônio. TEXTO: 2 - Comum à questão: 37 à todos os nitratos inorgânicos são solúveis em água; à os sais inorgânicos de amônio são solúveis em água; à os carbonatos de metais alcalino-terrosos são praticamente insolúveis em água; à íons potássio conferem cor violeta à chama do bico de Bunsen; à íons amônio não conferem coloração à chama do bico de Bunsen; à carbonatos reagem com ácidos gerando CO2 e H2O; à ácido nítrico é ácido forte; à ácido carbônico é ácido fraco; à hidróxidos de potássio e de cálcio são bases fortes; à amônia é base fraca. 37 - (UFTM MG) Ao ouvir dizer que, caso acrescentasse cascas de ovos à terra, as plantas ficariam mais viçosas, uma pessoa resolveu preparar uma mistura de água com cascas de ovos, previamente lavadas e trituradas, e utilizá-la para regar suas plantas. Essa mistura I. é uma suspensão aquosa e, portanto, deve ser agitada antes do uso; II. permite elevar o pH de um solo ácido; III. apresenta composto iônico e composto covalente; IV. produzirá efervescência se a ela for acrescentado vinagre. É correto o que se afirma em a) I e II, somente. b) II e IV, somente. c) I, II e III, somente. d) II, III e IV, somente. e) I, II, III e IV. TEXTO: 3 - Comum à questão: 38 Poluição A poluição atmosférica tem se mostrado nociva para os seres humanos e animais. Por um lado, pode reduzir o peso dos bebês quando as gestantes são expostas a níveis elevados de monóxido de carbono e partículas inaláveis no primeiro trimestre de gestação. Por outro lado, os anfíbios também têm sofrido os efeitos desses poluentes: a chuva ácida é uma ameaça para embriões e larvas. Outra ameaça são os clorofluorcarbonos, que permitem o aumento das radiações UV-B, retardando as taxas de crescimento e causando problemas em seu sistema imunológico. Além disso, nas áreas agrícolas que usam extensivamente fertilizantes e inseticidas, tem-se observado um aumento de deformidades em rãs, sapos e salamandras. (Adaptado de Evangelina A. Vormittag. Diversidade de Impactos na Saúde Pública. Scientific American Brasil, ano 6, n. 74, julho/2008. p. 78 e de Carlos Roberto Fonseca et alli. Metamorfose Ambulante. Scientific American Brasil, ano 6, n. 72, maio/2008. p. 88) 38 - (PUC Camp SP) Um dos elementos encontrados nos fertilizantes é o potássio, K. Sabendo que esse elemento está na primeira família da tabela periódica, espera-se que suas soluções aquosas apresentem I. pH < 7, devido à hidrólise desse cátion. II. íons K+. III. boa condutividade. Está correto o que se afirma SOMENTE em a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III. TEXTO: 4 - Comum à questão: 39 O fenol é um composto químico altamente tóxico encontrado em efluentes (resíduos aquosos de processos químicos) de variadas indústrias como a farmacêutica, de tintas e de papel e celulose. O fenol se ioniza em água de acordo com o equilíbrio A concentração máxima permitida para fenóis em águas não cloradas é de 0,1 mg/L. Contudo, em águas cloradas, a concentração máxima permitida para fenóis pela resolução nº 357 do CONAMA é de 0,003 mg/L. 39 - (FGV SP) Os químicos do laboratório de análises de uma indústria de tintas prepararam cinco amostras, cada uma com 1 000 mL de efluente do processo, contendo fenol. A quatro delas, adicionaram – a cada uma separadamente – 0,1 mol das seguintes substâncias: KBr, NaCl, NaOH, HCl. A quinta amostra foi mantida apenas com o efluente. Após esse procedimento, fizeram análises da concentração de fenolato, C6H5O–, por instrumento de medida, em cada uma das cinco amostras. Ao final dessa pesquisa, os químicos concluíram corretamente que a amostra que apresentou maior concentração de íon fenolato, dentre as cinco, foi aquela contendo a) KBr, porque ela tem o pH mais alto. b) NaCl, porque ela tem o pH mais baixo. c) NaOH, porque ela tem o pH mais alto. d) HCl, porque ela tem o pH mais baixo. e) efluente sem reagentes, porque o pH era neutro. TEXTO: 5 - Comum à questão: 40 A vida em grandes metrópoles apresenta atributos que consideramos sinônimos de progresso, como facilidades de acesso aos bens de consumo, oportunidades de trabalho, lazer, serviços, educação, saúde etc. Por outro lado, em algumas delas, devido à grandiosidade dessas cidades e aos milhões de cidadãos que ali moram, existem muito mais problemas do que benefícios. Seus habitantes sabem como são complicados o trânsito, a segurança pública, a poluição, os problemas ambientais, a habitação etc. Sem dúvida, são desafios que exigem muito esforço não só dos governantes, mas também de todas as pessoas que vivem nesses lugares. Essas cidades convivem ao mesmo tempo com a ordem e o caos, com a pobreza e a riqueza, com a beleza e a feiura. A tendência das coisas de se desordenarem espontaneamente é uma característica fundamental da natureza. Para que ocorra a organização, é necessária alguma ação que restabeleça a ordem. É o que acontece nas grandes cidades: despoluir um rio, melhorar a condição de vida dos seus habitantes e diminuir a violência, por exemplo, são tarefas que exigem muito trabalho e não acontecem espontaneamente. Se não houver qualquer ação nesse sentido, a tendência é que prevaleça a desorganização. Em nosso cotidiano, percebemos que é mais fácil deixarmos as coisas desorganizadas do que em ordem. A ordem tem seu preço. Portanto, percebemos que há um embate constante na manutenção da vida e do universo contra a desordem. A luta contra a desorganização é travada a cada momento por nós. Por exemplo, desde o momento da nossa concepção, a partir da fecundação do óvulo pelo espermatozoide, nosso organismo vai se desenvolvendo e ficando mais complexo. Partimos de uma única célula e chegamos à fase adulta com trilhões delas, especializadas para determinadas funções. Entretanto, com o passar dos anos, envelhecemos e nosso corpo não consegue mais funcionar adequadamente, ocorre uma falha fatal e morremos. O que se observa na natureza é que a manutenção da ordem é fruto da ação das forças fundamentais, que, ao interagirem com a matéria, permitem que esta se organize. Desde a formação do nosso planeta, há cerca de 5 bilhões de anos, a vida somente conseguiu se desenvolver às custas de transformar a energia recebida pelo Sol em uma forma útil, ou seja, capaz de manter a organização. Para tal, pagamos um preço alto: grande parte dessa energia é perdida, principalmente na forma de calor. Dessa forma, para que existamos, pagamos o preço de aumentar a desorganização do nosso planeta. Quando o Sol não puder mais fornecer essa energia, dentro de mais 5 bilhões de anos, não existirá mais vida na Terra. Com certeza a espécie humana já terá sido extinta muito antes disso. (Adaptado de: OLIVEIRA, A. O Caos e a Ordem. Ciência Hoje. Disponível em: 40 - (UEL PR) O processo de despoluição de um rio, embora trabalhoso, é importante para restabelecer a ordem de pureza. A medida de pH da água de um rio é um parâmetro importante para avaliar a acidez ou a alcalinidade da água. Cita-se, por exemplo, que descartes aquosos de efluentes em corpos d’água devem apresentar pH entre 5 e 9, segundo o Conselho Nacional do Meio Ambiente. Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, procedimentos químicos capazes de corrigir o pH de um corpo d’água. (Dados: Fe3+ sofre hidrólise em água; Ka do HNO2 = 5,1 10–4; Kb da amônia (NH3) = 1,8 10–5) a) Se um corpo d’água possui pH 2, a elevação desse valor pode ser feita pela adição de NaCl na água. b) Se um corpo d’água possui pH 4, a elevação desse valor pode ser feita pela adição de KCl na água. c) Se um corpo d’água possui pH 6, a elevação desse valor pode ser feita pela adição de FeCl3 na água. d) Se um corpo d’água possui pH 7, a redução desse valor pode ser feita pela adição de NH4Cl na água. e) Se um corpo d’água possui pH 8, a redução desse valor pode ser feita pela adição de NaNO2 na água. GABARITO 1) Gab: VFVV 2) Gab: D 3) Gab: A 4) Gab: D 5) Gab: B 6) Gab: D 7) Gab: B 8) Gab: B 9) Gab: B 10) Gab: D 11) Gab: D 12) Gab: C 13) Gab: C 14) Gab: B 15) Gab: B 16) Gab: E 17) Gab: D 18) Gab: a) Tem caráter básico, pois trata-se de um sal formado a partir de um ácido fraco e uma base forte. b) A concentração de HClO aumenta. 19) Gab: B 20) Gab: B 21) Gab: O CO2 absorvido pela água reage formando o acido carbônico, o que faz aumentar a concentração de H+ com a consequente diminuição do pH, conforme a equação a seguir: CO2(aq) + H2O(l) H2CO3(aq) H+(aq) + HCO (aq) ou CO2(aq) + H2O(l) H+(aq) + HCO (aq) pH = – log [H+]. Se [H+] aumenta, o pH diminui A remoção do carbonato de cálcio das conchas ocorre pela reação do carbonato de cálcio com o CO2 formando bicarbonato de cálcio, que é solúvel na água, conforme a equação a seguir: CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O(l) ® Ca2+(aq) + 2HCO (aq) ou CaCO3(s) + H2CO3(aq) ® Ca(HCO3)2(aq) 22) Gab: C 23) Gab: C 24) Gab: C 25) Gab: a) b) c) O ácido cítrico é um ácido fraco que, ao reagir com bicarbonato de sódio, produz um sal, o citrato de sódio. Esse sal promove hidrólise da água, o que contribui para a neutralização do ácido estomacal. OU Porque os ânions citrato são bases conjugadas que se combinam com os íons H+ do estômago, formando ácido cítrico, que é um ácido fraco (pouco dissociado). 26) Gab: a) O pH da água aumenta, já que na reação que ocorre na corrosão do vidro o íon sódio (Na+) vai para a água enquanto o íon hidroxônio (H+) vai para o vidro. Com isso a concentração de OH- na água fica maior que a de H+, o que faz aumentar o seu pH. b) carbonato de sódio (Na2CO3): CO2(g) + 2 OH-(aq) + 2Na+(aq) ® Na2CO3(s) + H2O(l) ou hidrogenocarbonato de sódio (NaHCO3): CO2(g) + OH-(aq) ® NaHCO3(s) Observação: Aceita-se como resposta a indicação de ambos os sólidos ou apenas um deles. Também se aceitam as denominações carbonato ácido de sódio e bicarbonato de sódio para um sólido NaHCO3. 27) Gab: C 28) Gab: B 29) Gab: 05 30) Gab: D 31) Gab: A 32) Gab: a) A fonte é o sangue. O íon ferro nele contido (presente na hemoglobina), ao ser posto em contato com a solução de luminol e água oxigenada em meio básico, promoverá uma reação na qual se nota a emissão de uma luz azul, observável em ambientes com essa contaminação e com pouca iluminação. b) De acordo com o texto, a solução de água oxigenada e luminol deve ser básica. Entre as substâncias fornecidas, apenas o Na2CO3 deixa o meio básico, devido à hidrólise do íon carbonato, de acordo com a equação a seguir: + H2O(l) + OH-(aq) 33) Gab: C 34) Gab: A 35) Gab: E 36) Gab: De acordo com Lewis, a amônia é uma base, pois dispõe de um par de elétrons livres para formar a ligação com o H+. A solução ficará amarela. 37) Gab: E 38) Gab: E 39) Gab: C 40) Gab: D Lista de Exercícios – Equilíbrio Heterogêneo (Constante do Produto de Solubilidade Kps) 01 - (UNIRG TO) A constante do produto de solubilidade do sulfato de bário é igual a 1 10–10. A solubilidade molar, em água, a 25 ºC desse composto é igual a: a) 1 10–5 b) 1 10–10 c) 5 10–6 d) 5 10–11 02 - (UFU MG) Para verificar se em uma amostra de água existem traços de íon cloreto, um estudante, no laboratório de química, decidiu adicionar, lenta e continuamente, nitrato de prata, AgNO3, 0,01 mol/L. É sabido que o produto de solubilidade do AgCl é 2 x 10–10. Teoricamente, o estudante previu que haveria: a) Precipitação do cloreto de prata se a concentração do íon cloreto fosse maior ou igual a 2 x 10–8 mol/L. b) Efervescência, com liberação de gás carbônico, se a concentração do íon cloreto fosse menor ou igual a 2 x 10–10 mol/L. c) Liberação de odor característico, se o nitrato, ao reagir com o cloreto de concentração 10–2 mol/L, liberasse o gás amônia. d) Mudança de cor da solução, indicando a presença de íon cloreto com concentração igual a 0,01 mol/L. 03 - (PUC RJ) Carbonato de cobalto é um sal muito pouco solúvel em água e, quando saturado na presença de corpo de fundo, a fase sólida se encontra em equilíbrio com os seus íons no meio aquoso. CoCO3(s) Co2+ (aq) + CO32– (aq) Sendo o produto de solubilidade do carbonato de cobalto, a 25 ºC, igual a 1,0 x 10–10, a solubilidade do sal, em mol L–1, nessa temperatura é a) 1,0 x 10–10 b) 1,0 x 10–9 c) 2,0 x 10–8 d) 1,0 x 10–8 e) 1,0 x 10–5 04 - (Unimontes MG) O leite de magnésia, medicamento usado para aliviar a acidez estomacal, é constituído de uma suspensão aquosa de hidróxido de magnésio, Mg(OH)2. A equação da dissociação desse composto e o respectivo produto de solubilidade (Kps) são dados abaixo. Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH- (aq) Kps = 9,0 x 10−12 Analisando-se o equilíbrio dado e a atuação do leite de magnésia no estômago, pode-se afirmar que a) as partículas da suspensão do leite de magnésia não se dissolvem na cavidade estomacal. b) a baixa solubilidade do hidróxido impede a reação dos prótons com os íons OH-, no estômago. c) a acidez do estômago favorece a dissolução do hidróxido de magnésio sólido. d) a solubilidade do hidróxido de magnésio, em água, é igual a 9,0 × 10-12 g/L. 05 - (UNICAMP SP) Nos Jogos Olímpicos de Beijing houve uma preocupação em se evitar a ocorrência de chuvas durante a cerimônia de abertura. Utilizou-se o iodeto de prata no bombardeamento de nuvens nas vizinhanças da cidade para provocar chuva nesses locais e, assim, evitá-la no Estádio Olímpico. O iodeto de prata tem uma estrutura cristalina similar à do gelo, o que induz a formação de gelo e chuva sob condições específicas. a) Sobre a estratégia utilizada em Beijing, veiculou-se na imprensa que “o método não altera a composição da água da chuva”. Responda se essa afirmação é correta ou não e justifique. b) Escreva a expressão da constante do produto de solubilidade do iodeto de prata e calcule sua concentração em mol L–1 numa solução aquosa saturada a 25 ºC. Dado: A constante do produto de solubilidade do iodeto de prata é 8,3 ´ 10–17 a 25 ºC. 06 - (UFES) A presença de alguns íons metálicos em águas de rios, de lagos e de oceanos é bastante prejudicial aos seres vivos. Uma das formas de diminuir a concentração desses íons no corpo d’água é provocar a sua reação com sulfeto, formando compostos muito pouco solúveis. Adicionando-se uma solução de sulfeto de sódio a uma água contendo Hg2+, Ni2+, Zn2+, Cu2+ e Pb2+ em concentrações iguais, haverá precipitação, em primeiro lugar, de Dados: As constantes do produto de solubilidade (Kps) a) HgS b) NiS c) ZnS d) CuS e) PbS 07 - (Unimontes MG) Adiciona-se sulfato de sódio, Na2SO4, a uma solução de sulfato de bário, BaSO4, até a concentração de íon sulfato tornar-se 2,0 x 10–2 mol/L. Considerando-se o efeito do íon comum e a constante de produto de solubilidade, Kps, do BaSO4 igual a 1,5 x 10–9, pode-se afirmar que a concentração molar de íons Ba2+ remanescentes na solução é igual, aproximadamente, a a) 2,0 x 10–2. b) 1,3 x 102. c) 7,5 x 10–8. d) 1,9 x 10–12. 08 - (UFOP MG) O sulfato de bário é usado como contraste para raios-X no diagnóstico de doenças no trato digestivo. Embora o bário seja tóxico para o ser humano, o BaSO4 pode ser utilizado para tal fim, uma vez que essa substância é muito pouco solúvel em água . Um radiologista adicionou sulfato de bário sólido à água, a fim de obter uma solução saturada, mas gostaria de reduzir substancialmente a concentração de íons bário antes da ingestão pelo paciente. O que deve fazer o radiologista, considerando que: ? a) Adicionar sulfato de sódio suficiente para que [Na+] = 0,05 mol.L–1. b) Adicionar ácido sulfúrico até que o pH seja igual a 5. c) Remover um pouco da solução saturada. d) Aquecer a mistura. 09 - (UNESP SP) O sal sulfato de cobre é muito utilizado na agricultura. Por ser bastante solúvel, a água da chuva pode transportá-lo com facilidade até os rios próximos à atividade agrícola ou ao lençol freático. Uma forma de monitorar a concentração de íons Cu2+ de uma amostra de água para fins de consumo humano consiste em produzir um precipitado que pode ser separado por filtração. Considerando que o valor de Ks para o CuS é igual a 9,0x10–36, determine a máxima concentração de íons Cu2+ em uma amostra de água tratada com ácido sulfídrico (H2S). 10 - (UFMA) A tabela abaixo mostra várias substâncias com seus respectivos produtos de solubilidade a 25°C. Assinale a alternativa que contém a substância que apresenta maior solubilidade em água. a) BaSO4 b) Al(OH)3 c) ZnS d) Ag2SO4 e) AgOH 11 - (UFPE) Embora o sulfato de cálcio se dissolva em água, isto se dá somente em pequenas quantidades. Assim, acerca de uma solução saturada deste sulfato, é correto afirmar que: 00. as espécies Ca2+ estarão presentes em solução. 01. por filtração, é possível se recuperar o sal não dissolvido. 02. o sulfato de cálcio puro é uma substância simples. 03. se o íon sulfato for um ânion de um ácido forte, e o cálcio, um cátion de uma base fraca, o pH da solução acima será ácido. 04. a adição de sulfato de sódio, um sal bastante solúvel à solução, não interfere na solubilidade do sulfato de cálcio. 12 - (UFU MG) O sulfato de bário é muito pouco solúvel em água (KPS = 1,3x10-10 mol2 L-2 a 25 ºC). Embora os íons bário sejam tóxicos (concentração máxima tolerada ~1,0 mg L-1), este sal é muito usado como contraste em exames radiológicos administrados via oral ou retal. Sabendo que um paciente é alérgico ao íon bário e que a dissolução de sulfato de bário é endotérmica, a melhor maneira de reduzir a concentração de íons bário em uma suspensão aquosa de uso oral é a) adicionar um pouco de sulfato de sódio. b) aquecer a suspensão e dar ao paciente. c) adicionar mais sulfato de bário sólido. d) filtrar os íons antes de dar ao paciente. 13 - (UEPG PR) Considere os seguintes dados sobre a solubilidade dos sais: Com base nestas informações, pode-se prever que, ao reagirem em meio aquoso, haverá formação de precipitado nas seguintes combinações: 01. cloreto de bário e ácido sulfúrico 02. cloreto de bário e sulfato de prata 04. cloreto de bário e sulfato de sódio 08. sulfato de sódio e sulfato de prata 16. sulfato de prata e ácido clorídrico 14 - (FUVEST SP) Preparam-se duas soluções saturadas, uma de oxalato de prata (Ag2C2O4) e outra de tiocianato de prata (AgSCN). Esses dois sais têm, aproximadamente, o mesmo produto de solubilidade (da ordem de 10–12 ). Na primeira, a concentração de íons prata é [Ag+ ]1 e, na segunda, [Ag+]2 ; as concentrações de oxalato e tiocianato são, respectivamente, [C2O42–] e [SCN–]. Nesse caso, é correto afirmar que: a) [Ag+ ]1 = [Ag+ ]2 e [C2O42–] < [SCN–] b) [Ag+ ]1 > [Ag+ ]2 e [C2O42–] > [SCN–] c) [Ag+ ]1 > [Ag+ ]2 e [C2O42–] = [SCN–] d) [Ag+ ]1 < [Ag+ ]2 e [C2O42–] < [SCN–] e) [Ag+ ]1 = [Ag+ ]2 e [C2O42–] > [SCN–] 15 - (UFRRJ) Considere uma solução contendo os cátions A+, B+ e C+, todos com concentração 0,1 mol.L–1. A esta solução gotejou-se hidróxido de sódio (NaOH). Dado: Kps AOH=10–8; Kps BOH=10–12 e Kps COH=10–16 a) Determine a ordem de precipitação dos hidróxidos. b) Calcule a concentração de hidroxila (OH–) necessária para cada hidróxido precipitar. 16 - (UFF RJ) Tanto o filme quanto o papel fotográfico possuem um revestimento denominado emulsão sobre base suporte que é sensível à luz. A emulsão consiste em uma gelatina contendo um ou mais haleto de prata (AgCl, AgBr e AgI). A preparação de emulsões fotográficas envolve a precipitação dos haletos de prata e o processo químico é bastante simples: Uma solução de AgNO3 é adicionada lentamente a uma solução que contém KBr (talvez com pequena porcentagem de KI) e, pequena quantidade de gelatina. A reação que se processa é: Ag+(aq) + Br–(aq) AgBr(s) Com base na reação e considerando o Kps do AgBr igual a 5,0 x 10–13 a 25°C, pode-se afirmar que: a) a solubilidade em g.L–1 é exatamente a raiz cúbica do Kps. b) na presença de KBr a solubilidade do AgBr diminui. c) quando o equilíbrio é alcançado, a [Ag+] é duas vezes maior do que a de [Br –]. d) a [Br–] no equilíbrio é 2,0 x 10–6 mols.L–1. e) a adição de AgNO3 faz deslocar o equilíbrio para a esquerda. 17 - (UEPG PR) Para realizar exames de estômago por meio da técnica de raios-X, os pacientes devem ingerir uma suspensão de sulfato de bário (BaSO4), que é pouco solúvel em H2O. No que diz respeito à solubilidade do BaSO4, considerando que a sua constante de produto de solubilidade (kps) a 25ºC é igual a 1,6x10–9, assinale o que for correto. 01. Se for adicionado BaSO4 a uma solução de K2SO4 (que é bastante solúvel), a presença dos íons deslocará o equilíbrio de solubilidade para a esquerda, diminuindo a concentração dos íons Ba2+ em solução. 02. A constante de produto de solubilidade (kps) para o BaSO4 é dada por: 04. A concentração dos íons bário dissolvidos numa suspensão de BaSO4 em água é de 4,0 x10–5 mol/l. 08. A reação de equilíbrio entre o BaSO4 e seus íons em solução é: 18 - (UEPG PR) Considerando-se o valor do produto de solubilidade (Kps) a 25º C, do composto BaSO4(s) em meio aquoso, assinale o que for correto. KpsBaSO4 = 1,0x10–10 01. Uma solução aquosa de BaSO4, contendo 1,0x10–5 mol/L de Ba2+ e 1,0x10–5 mol/L de SO42–, é classificada como solução saturada. 02. Considerando pode-se dissolver até 1,0x10–20 mols de Ba2SO4(s) em um litro de água pura. 04. A solubilidade do sal BaSO4 é maior em água do que em uma solução aquosa de Na2SO4, devido ao efeito do íon comum no sistema. 08. Quando a dissolução do BaSO4 em água for a máxima possível, as concentrações dos íons Ba2+ e SO42– serão ambas iguais a 1,0x10–10 mol L–1. 16. Quando [Ba2+].[SO42–] for maior que 1,0x10–10, a solução é considerada supersaturada. 19 - (UEM PR) Considerando que, a uma certa temperatura, a solubilidade do CaCO3 em água pura é 7 x 10–5 mol L–1, o seu produto de solubilidade em água pura e sua solubilidade em uma solução 0,05 mol L–1 de CaCl2, na mesma temperatura, serão, respectivamente, a) 4,9 x 10–10 e 8,9 x 10–8 mol L–1. b) 4,9 x 10–9 e 9,8 x 10–8 mol L–1. c) 0,7 x 10–9 e 8,9 x 10–8 mol L–1. d) 4,9 x 10–9 e 9,8 x 10–9 mol L–1. e) 14 x 10–10 e 9,8 x 10–10 mol L–1. 20 - (UNESP SP) O iodeto de potássio pode ser utilizado para separar íons prata de uma solução aquosa, pois o iodeto de prata formado é muito pouco solúvel. Este sal pode ser utilizado para bombardear nuvens em épocas de seca e, assim, induzir chuvas. Suponha que o responsável por um laboratório receba uma encomenda de iodeto de prata e utilize soluções concentradas de nitrato de prata e de iodeto de potássio, a 25 ºC, como reagentes para preparar o produto. Após o surgimento do precipitado de interesse, qual deve ser a concentração de íons prata na solução resultante? Considere Ks do AgI = 8,1 x 10–17. 21 - (UNESP SP) Uma das formas de contaminação do solo que preocupa as autoridades ambientalistas se dá por meio do descarte de substâncias contendo metais pesados, como os comumente encontrados em pilhas e baterias. Uma vez presente no solo, a substância pode atingir o lençol freático, levada principalmente por água da chuva. Supondo que quantidades molares iguais de dois metais pesados X(OH)2 e Y(OH)2 tenham sido deixadas em um aterro sanitário, e sabendo que os respectivos Ks são iguais a 1,3x10–8 e 1,0x10–25, é possível afirmar que: a) o metal X contaminará primeiro o lençol freático. b) o metal Y contaminará primeiro o lençol freático. c) no início da contaminação, o metal X apresentará maiores concentrações no lençol freático. d) os metais X e Y não contaminarão o lençol freático, pois reagirão com sais presentes no solo. e) os metais X e Y não contaminarão o lençol freático, pois são muito pouco solúveis. 22 - (UFRR) O Kps para BaSO4 (sulfato de bário) é 1,1x10–10 a 25ºC. Determine a solubilidade de sulfato de bário em água pura, em mols/L e em g/L. Dados: g/mol. a) 3,0x10–5mol/L e 2,4x10–3g/L b) 1,0x10–5mol/L e 2,33x10–3g/L c) 1,0x10–5mol/L e 6,4x10–3g/L d) 2,0x10–5mol/L e 2,4x10–3g/L e) 7,0x10–5mol/L e 2,4x10–3g/L 23 - (UFRRJ) A busca para se obter um maior tempo de vida exige diversos cuidados. Entre eles está o de realizar visitas periódicas a médicos, com o objetivo de diagnosticar doenças precocemente. Entretanto, em 2003, diversas pessoas morreram intoxicadas, quando uma indústria fabricante de produtos farmacêuticos vendeu sulfato de bário (BaSO4) contaminado com carbonato de bário (BaCO3), para uso como contraste radiográfico. a) Uma das formas de sintetizar o sulfato de bário é através da reação entre carbonato de bário e sulfato de cálcio (CaSO4) em meio aquoso. Escreva esta equação balanceada. b) Sabendo que a solubilidade molar do carbonato de bário em determinada temperatura vale 5,0 x 10–5mol/L, determine a constante do produto de solubilidade (kps) deste composto nesta temperatura. 24 - (UFG GO) A água do mar possui alta concentração de sais. Quando evaporada gradualmente, os sais presentes precipitam na seguinte ordem: carbonato de cálcio (0,12 g L–1); sulfato de cálcio hidratado (1,75 g L–1); cloreto de sódio (29,7 g L–1); sulfato de magnésio (2,48 g L–1); cloreto de magnésio (3,32 g L–1) e brometo de sódio (0,55 g L–1). Nessas condições, o valor do produto de solubilidade a) do MgSO4 é 2,48 g L-1. b) do NaBr é maior do que o do CaSO4.H2O. c) dos sais diminui, de acordo com a ordem apresentada. d) dos sais diminui, com a evaporação gradual. e) dos sais é igual, no momento da precipitação. 25 - (UFU MG) O resultado da análise clínica da urina de um paciente mostrou que a concentração dos íons fosfato e cálcio era, respectivamente, 2 ´ 10–7 mol/L e 3 ´ 10–4 mol/L. Sabe-se que um tipo de cálculo renal - pedra nos rins -, é formado pela combinação desses íons. Considerando que o produto da solubilidade do fosfato de cálcio, Ca3(PO4)2, à 25ºC, é 1 ´ 10–28 e a partir do resultado da análise da urina do paciente, é correto afirmar que: a) o paciente não possui tendência de desenvolver "pedra nos rins" formada por fosfato de cálcio. b) os resultados indicam presença de cálculo renal. c) a concentração desses íons na urina é muito pequena para o paciente desenvolver cálculo renal. d) o paciente precisará aumentar o consumo de alimentos que contenham cálcio e fosfato para evitar a formação de "pedra nos rins". 26 - (UERJ) Um inconveniente no processo de extração de petróleo é a precipitação de sulfato de bário (BaSO4) nas tubulações. Essa precipitação se deve à baixa solubilidade desse sal, cuja constante do produto de solubilidade é 10–10 mol2.L–2, a 25 ºC. Admita um experimento no qual foi obtido sulfato de bário a partir da reação entre cloreto de bário e ácido sulfúrico. Apresente a equação química completa e balanceada da obtenção do sulfato de bário no experimento e calcule a solubilidade desse sal, em mol.L–1, em uma solução saturada, a 25 ºC. 27 - (UEM PR) O texto a seguir é uma breve descrição do processo que ocorre com a água em uma estação de tratamento. “A água é bombeada de um lago ou rio até um tanque onde recebe uma mistura de sulfato de alumínio e hidróxido de cálcio. Em seguida, a água é deslocada para uma câmara de floculação, para que a reação entre os produtos adicionados seja completa, conforme a seguinte equação: 1 Al2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 A água segue, então, para um tanque de decantação, para que o hidróxido de alumínio atue em sua limpeza. Após isso, a água é filtrada em um filtro de areia, sendo finalmente clorada”. Assinale a(s) alternativa(s) correta(s) a respeito das reações e dos processos químicos envolvidos no tratamento da água. 01. O processo de cloração pode ser feito com ácido clorídrico ou com cloreto de sódio, que atuam para eliminar bactérias e não alteram o pH do meio. 02. A reação de formação do hidróxido de alumínio é uma reação de dupla troca. 04. O hidróxido de alumínio é uma base fraca e pouco solúvel que atua na precipitação das partículas em suspensão, presentes na água suja. 08. O processo de filtração em filtro de areia remove da água pequenas partículas ainda em suspensão bem como sais solúveis como o cloreto de sódio. 16. Como o produto de solubilidade do sulfato de cálcio é 5 x 10–5, pode-se dizer que a concentração máxima desse sal dissolvido na água tratada, caso não se utilize um processo de remoção, deve ser cerca de 0,007 mol/L. 28 - (UERN) A solubilidade do nitrato de cálcio em água e 2,0 . 10–3 mol/litro em uma determinada temperatura. O Kps deste sal à mesma temperatura é: a) 8 . 10–8. b) 8 . 10–10. c) 3,2 . 10–10. d) 3,2 . 10–8. 29 - (UEPG PR) A solubilidade do cromato de prata (Ag2CrO4) em água, a 18ºC, é 5 10–7 mol/L. Assim, assinale o que for correto. Dados: Ag = 108 g/mol; Cr = 52 g/mol; O = 16 g/mol 01. O produto de solubilidade (KPS) do cromato de prata, a 18ºC, é 5 10–19 mol3/L3. 02. Quanto menor o valor de Kps de uma substância mais solúvel ela será. 04. Em uma solução aquosa contendo 5 10–7 mol/L de CrO4–2 e 2 10–6 mol/L de Ag+ vai ter a formação de precipitado de Ag2CrO4. 08. A expressão do produto de solubilidade é KPS = [Ag2+] [CrO4–2]. 16. A solubilidade do cromato de prata, a 18ºC, em g/L é 1,66 10–4. 30 - (UFGD MS) De acordo com as informações a seguir, assinale a opção que corresponde, aproximadamente, ao produto de solubilidade (Kps) do AgCl(s) em água nas condições padrão, em que ο E é o potencial do eletrodo em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio nas condições padrões. Ag+(aq) + 1e– Ag(s) (E° = + 0,80V) AgCl(s) + 1e– Ag(s) + Cl–(aq) (Eº = + 0,22V) a) 1,0x10–24 b) 1,0x10–15 c) 1,0x10–10 d) 1,0x10–18 e) 1,0x10–21 31 - (UFG GO) A figura a seguir apresenta quatro tubos de ensaio contendo diferentes soluções e informações sobre as constantes do produto de solubilidade. Dados: Kps para o AgI = 8x10–17 Considerando o exposto, a) determine qual das substâncias presentes nos tubos 1 e 2 possui menor solubilidade. Justifique sua resposta utilizando o cálculo da solubilidade, em mol.L–1; b) determine se haverá formação de precipitado após a mistura de alíquotas das soluções presentes nos tubos 3 e 4. Considere que, após a mistura, as concentrações dos íons Ag+ e I– sejam iguais a 1,0x10–4 mol.L–1. TEXTO: 1 - Comum à questão: 32 A atividade humana tem sido responsável pelo lançamento inadequado de diversos poluentes na natureza. Dentre eles, destacam-se: amônia: proveniente de processos industriais; dióxido de enxofre: originado da queima de combustíveis fósseis; cádmio: presente em pilhas e baterias descartadas. 32 - (UEM PR) Em meio básico, o íon metálico do cádmio forma o hidróxido de cádmio, pouco solúvel na água. Sabendo que, a 25 ºC, a solubilidade do hidróxido de cádmio é aproximadamente de 2×10–5 mol × L–1, determine a constante de seu produto de solubilidade. TEXTO: 2 - Comum às questões: 33, 34 (Daniel C. Harris. Análise química quantitativa, 2001. Adaptado.) 33 - (FAMERP SP) Uma solução saturada de carbonato de cálcio tem concentração de íons cálcio, em mol/L, próximo a a) 2,5 x 10–8. b) 2,5 x 10–9. c) 7,0 x 10–4. d) 9,8 x 10–9. e) 7,0 x 10–5. 34 - (FAMERP SP) Uma das substâncias da tabela é muito utilizada como meio de contraste em exames radiológicos, pois funciona como um marcador tecidual que permite verificar a integridade da mucosa de todo o trato gastrointestinal, delineando cada segmento. Uma característica necessária ao meio de contraste é que seja o mais insolúvel possível, para evitar que seja absorvido pelos tecidos, tornando-o um marcador seguro, que não será metabolizado no organismo e, portanto, excretado na sua forma intacta. (http://qnint.sbq.org.br. Adaptado.) Dentre as substâncias da tabela, aquela que atende às características necessárias para o uso seguro como meio de contraste em exames radiológicos é a substância a) IV. b) III. c) II. d) V. e) I. TEXTO: 3 - Comum à questão: 35 Experiência – Escrever uma mensagem secreta no laboratório Materiais e Reagentes Necessários · Folha de papel · Pincel fino · Difusor · Solução de fenolftaleína · Solução de hidróxido de sódio 0,1 mol/L ou solução saturada de hidróxido de cálcio Procedimento Experimental Utilizando uma solução incolor de fenolftaleína, escreva com um pincel fino uma mensagem numa folha de papel. A mensagem permanecerá invisível. Para revelar essa mensagem, borrife a folha de papel com uma solução de hidróxido de sódio ou de cálcio, com o auxílio de um difusor. A mensagem aparecerá magicamente com a cor vermelha. Explicação A fenolftaleína é um indicador que fica vermelho na presença de soluções básicas, nesse caso, uma solução de hidróxido de sódio ou de cálcio. <http://tinyurl.com/o2vav8v> Acesso em: 31.08.15. Adaptado. 35 - (FATEC SP) Para obtermos 100 mL de uma solução aquosa saturada de hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, para o experimento, devemos levar em consideração a solubilidade desse composto. Sabendo que o produto de solubilidade do hidróxido de cálcio é 5,5 10–6, a 25 ºC, a solubilidade dessa base em mol/L é, aproximadamente, Dados: Ca(OH)2(s) Ca2+(aq) + 2OH– (aq) Kps = [Ca2+] [OH–]2 a) 1 10–2. b) 1 10–6. c) 2 10–6. d) 5 10–4. e) 5 10–6. GABARITO 1) Gab: A 2) Gab: A 3) Gab: E 4) Gab: C 5) Gab: a) Incorreta, porque iodeto de prata passa a fazer parte da água da chuva, mudando sua composição. b) Kps = [Ag+] [I–]; S2 = 8,3 ´ 10–17 ® S = 9,1 ´ 10–9 mol L–1 6) Gab: A 7) Gab: C 8) Gab: A 9) Gab: 10) Gab: D 11) Gab: VVFVF 12) Gab: A 13) Gab: 23 14) Gab: B 15) Gab: a) Precipitará primeiro o hidróxido menos solúvel, ou seja, o que tiver o menor kps. COH < BOH < AOH b) 10–7 mol L–1 < 10–11 mol L–1 < 10–15 mol L–1 16) Gab: B 17) Gab: 15 18) Gab: 21 19) Gab: B 20) Gab: 21) Gab: C 22) Gab: B 23) Gab: a) b) kps = (5,0 x 10–5)2 = 2,5 x 10–9 24) Gab: B 25) Gab: B 26) Gab: BaCl2 (aq) + H2SO4 (aq) BaSO4 (aq) + 2 HCl (aq) Kps = [Ba2+] × [SO42–] [Ba2+] = [SO42–] = S S2 = 10–10 S = 10–5 mol.L–1 27) Gab: 22 28) Gab: D 29) Gab: 21 30) Gab: C 31) Gab: a) Cálculo do Kps para o AgCl Kps = [Ag+].[Cl–] Kps = (S).(S) 2x10–10 = (S)2 S = 1,42x10–5 mol.L–1 Cálculo do Kps para o Mg(OH)2 Kps = [Mg2+].[OH–]2 Kps = (S).(2S)2 8x10–12 = 4 S3 S = 1,26x10–4 mol.L–1 Portanto, a solubilidade do AgCl é menor que do Mg(OH)2. b) Levando-se em consideração as concentrações dos íons, tem-se que o valor da constante Q é igual a (1,0x10–4)2 = 1,0x10–8 Como o valor encontrado é maior que o Kps, haverá formação de precipitado. 32) Gab: Kps = 3,2 × 10–14 mol3 × L–3 33) Gab: E 34) Gab: A 35) Gab: A TESTE As listas completas com imagens e tabelas estão no botão "Listas de Exercícios" |
Um estudante pesou a comida que comeu durante um dia e descobriu que o valor total era 1kg
Postagens relacionadas
direito autoral © 2024 temalgum Inc.
